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利用受限蒸发自组装取向聚3--己基噻吩的研究的任务书
一、选题背景
己基噻吩（P3HT）是一种具有很好的载流子传输性能的半导体材料，因此在有机太阳能电池和场效应晶体管等领域受到广泛的研究。取向聚合是一种控制聚合物长轴方向，提高聚合物薄膜有序性的方法。利用受限蒸发的自组装方法，可以在聚合物薄膜中引入特定的表面取向剂，实现聚合物分子在特定晶面方向上的自组装排列，从而获取高度有序的聚合物薄膜。利用这种自组装方法制备P3HT聚合物薄膜，可以有效提高其光电特性，同时也为P3HT在有机光电器件等领域的应用带来了新的可能。
本文通过利用受限蒸发自组装取向聚合3--己基噻吩的方法，研究了P3HT的分子自组装机理和薄膜有序性，并研究了P3HT在不同表面取向剂下的自组装行为及其对光电性质的影响，为P3HT在有机光电器件等领域的应用提供理论依据和实验基础。
二、研究目的
1.探究受限蒸发自组装方法对P3HT分子自组装排列的影响。
2.研究不同表面取向剂对P3HT自组装行为的调控作用。
3.波导耦合光谱、XRD等多种表征手段，对P3HT薄膜的有序性进行全面表征。
4.测量P3HT薄膜光学光谱和电学性能，探究P3HT的光电性能与结构的关系，为研究P3HT在有机光电器件中的应用提供有用信息。
三、研究内容
1.实验材料的制备和表面修饰
(1)P3HT的制备和纯化。
(2)表面取向剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚苯乙烯（PS）的制备和表面修饰。
2.研究受限蒸发自组装过程中P3HT分子自组装机理和影响因素。
(1)利用静电力荧光光谱法、扫描电子显微镜等手段，研究P3HT薄膜的自组装行为和机理。
(2)系统地研究表面张力、沉积温度、沉积速率及溶剂种类等因素对P3HT分子自组装排列的影响，确定最佳实验条件。
3.调控P3HT薄膜的有序性和结构
(1)采用X射线晶体学和电子衍射等手段，研究表面取向剂对P3HT薄膜结构的调控作用。
(2)利用绕射光栅耦合技术，对P3HT薄膜的波导性能进行测量。
4.对P3HT薄膜进行全面表征和性能测试
(1)利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等手段研究P3HT薄膜的光学性质。
(2)利用四探针测量法、暗电导和光电转换等技术，测量P3HT薄膜的电学性能。
5.分析研究结果
(1)分析P3HT分子自组装机理和影响因素，探究受限蒸发自组装方法对P3HT的影响。
(2)分析不同表面取向剂对P3HT自组装行为的调控作用和P3HT薄膜结构的变化，探究表面取向剂对P3HT薄膜有序性的调控机制。
(3)分析P3HT薄膜的光电性能与薄膜的结构和有序性的关系，探究P3HT在有机光电器件中的应用前景。
四、研究意义
1.深入探究受限蒸发自组装方法对P3HT分子行为的调控机制，为进一步开发该方法在有机光电器件制备中的应用提供理论基础。
2.系统探究不同表面取向剂对P3HT的调控作用，为有机太阳能电池和场效应晶体管等领域的研究提供新思路。
3.研究P3HT薄膜的有序性和结构，并全面表征其光电性质，为有机光电器件的研发提供重要参考。
4.在实验中使用了多种表征手段，为该领域的研究提供了一种综合手段和方法。
五、研究计划
1.第一年：实验方法的优化和P3HT薄膜的制备与表征。
2.第二年：在不同表面取向剂调控下，对P3HT薄膜的自组装行为和结构进行研究。
3.第三年：利用多种表征手段对P3HT薄膜的光电性能进行全面测试和分析，并总结研究结果。
4.第四年：进一步优化实验方法，进行报告撰写和学术交流。