邻叠氮萘醌型光敏剂量子效率的测定
光敏材料的外量子效率-概述说明以及解释
光敏材料的外量子效率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述光敏材料是一类特殊材料，具有对光能的敏感特性。
它们在能量吸收后能够产生电荷载流子，并可被用于光电转换、传感器、光储存等领域。
光敏材料的外量子效率是衡量光敏材料吸收光能并将其转化为有用电荷载流子的能力的重要指标。
本文将对光敏材料的外量子效率进行深入探讨。
首先，我们将介绍光敏材料的定义和分类，以便读者对光敏材料有一个清晰的认识。
其次，我们将阐述外量子效率的概念和计算方法，帮助读者了解如何准确评估光敏材料的外量子效率。
在结论部分，我们将强调光敏材料外量子效率的重要性。
外量子效率是评估光敏材料性能好坏的重要指标之一，它直接影响到光敏材料在实际应用中的效果和效率。
同时，我们还将分析影响光敏材料外量子效率的因素，如光敏材料的组成、晶体结构、杂质等，以期为光敏材料的合理设计和优化提供依据。
通过本文的阐述，读者将对光敏材料的外量子效率有一个全面的了解。
对于研究者和工程师而言，深入了解和掌握光敏材料的外量子效率是进行光电转换和传感器设计、提高光储存效率的关键。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以描述文章的组织结构和各部分内容的概览。
可以简要介绍文章中各个章节的主要内容和目的，以便读者在阅读之前能够对文章的整体框架有一个清晰的了解。
以下是对文章结构部分的内容的一个例子："1.2 文章结构本文共分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
每个部分都具有特定的目的和内容。
在引言部分，我们将提供光敏材料外量子效率研究的背景和意义，并在概述部分介绍本文研究的主要内容。
正文部分将着重讨论光敏材料的定义和分类，以及外量子效率的概念和计算方法。
在结论部分，我们将总结光敏材料外量子效率的重要性，并探讨影响外量子效率的因素。
通过这种清晰的组织结构，读者可以更好地理解本文的主要内容和研究目的。
接下来，我们将首先介绍光敏材料的定义和分类，以便为后续的讨论奠定基础。
"1.3 目的通过本文的撰写，旨在深入探讨光敏材料的外量子效率及其重要性。
7第七章--光敏高分子材料
淬灭过程是光化学反应的基础之一。芳香胺和脂肪胺是常见 的有效淬灭剂，空气中的氧分子也是淬灭剂。
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5、分子间或分子内的能量转移过程 激发态的能量可以在不同分子或者同一分子的不同发色团之
间转移。 能量转移在光物理和光化学过程中普遍存在，特别是在聚合
移和化学反应，导致聚合物链断裂。 ②、光氧化降解过程
首先在光作用下产生的自由基，并与氧气反应生成过氧化合 物。过氧化物是自由基引发剂，产生的自由基进一步引起聚合物 的降解反应。
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③、催化光降解过程 当聚合物中含有光敏剂时，光敏剂分子可以将其吸收的光能
转递给聚合物，促使其发生降解反应。 光降解反应的表现： 不利方面----使高分子材料老化、机械性能变坏； 有利方面----可以使废弃聚合物被光降解消化，对环境保护有利；
2020/4/4
这种树脂具有环氧树脂的优点。
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②、不饱和聚酯 光敏涂料用的不饱和聚酯类光敏树脂是线性不饱和聚酯，一
般由含不饱和双键的二元酸与二元醇进行缩合反应而生成。 如，由l.2-丙二醇、邻苯二甲酸酐和马来酸酐缩聚可生成不
饱和聚酯类光敏树脂。
不饱和聚酯光敏涂料具有坚韧、硬度高和耐溶剂性好等特 点。
光敏剂应具有稳定的三线激发态。其激发能与被敏化物质 （如，光引发剂）要相匹配。
常见的光敏剂多为芳香酮类化合物。如苯乙酮和二甲苯酮。
②、光引发剂 光引发剂是指，吸收适当波长和强度的光能后，可以发生光
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物理过程至某一激发态，若该激发态的激发能大于化合物中某一 键断裂所需的能量，因而发生光化学反应，该化学键断裂，生成 自由基或者离子，成为光聚合反应的活性种。具备上述功能的化 合物均可以用作光引发剂。
光子学技术中的光敏材料的性能测试与应用
光子学技术中的光敏材料的性能测试与应用光子学技术是一门研究光的行为和相互作用的学科，它在现代科学和工程中发挥着重要作用。
光敏材料是光子学技术中的关键组成部分，它具有对光的敏感性和可控性，通过对其性能的测试可以揭示其在光子学领域中的应用潜力。
本文将介绍光敏材料的性能测试与应用。
一、光敏材料的性能测试1. 光谱响应测试：光敏材料对特定波长光的响应程度可以通过光谱响应测试进行评估。
该测试方法通过照射不同波长的光源，并测量材料在不同波长下的光谱响应，从而得到材料在不同波长下的响应曲线。
2. 光电转换效率测试：光电转换效率是衡量光敏材料转换光能为电能的能力的重要指标。
该测试方法通过将光源照射到光敏材料上，并测量材料的输出电流和输入光功率，从而计算得到转换效率。
3. 暗电流测试：暗电流是在没有光照的条件下，通过材料内部的电子激发造成的电流。
暗电流测试可以评估光敏材料的稳定性和暗电流水平。
测试方法是在无光照条件下测量材料的电流水平。
4. 响应时间测试：响应时间是指光敏材料从光照刺激到达峰值的时间。
响应时间测试可以评估材料对快速光信号的响应速度。
测试方法可以通过短脉冲光源照射光敏材料，并测量材料的响应时间。
二、光敏材料的应用1. 光敏材料在光通信中的应用：光通信是一种高速、大带宽和低损耗的数据传输方式。
光敏材料可以作为光电转换器件，将光信号转换为电信号，并用于光通信系统中的光检测和光接收器件。
2. 光敏材料在太阳能电池中的应用：太阳能电池是将太阳能转换为电能的装置，光敏材料作为太阳能电池的主要材料之一，可以吸收太阳光并将其转化为电能。
通过提高光敏材料的光电转换效率和稳定性，可以实现太阳能电池的高效能利用。
3. 光敏材料在光传感器中的应用：光传感器是一种用于检测和测量光信号的器件。
光敏材料可以作为光传感器的关键部件，用于光强度测量、光谱分析和光信号转换等应用。
其高灵敏度和快速响应特性使得光敏材料在光传感器领域具有广泛的应用前景。
光敏聚酰亚胺的研究与应用进展
光敏聚酰亚胺的研究与应用进展魏文康;虞鑫海;王凯;吕伦春【摘要】光敏聚酰亚胺因其优良的综合性能,被广泛地应用于微电子领域的绝缘层和保护层等.本文综述了光敏聚酰亚胺(PSPI)的最新研究进展、发展概况,并且分别对负性光敏聚酰亚胺和正性光敏聚酰亚胺的结构、性能、合成方法以及相关材料的实际应用进行了系统的阐述.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2018(033)003【总页数】4页(P23-26)【关键词】光敏聚酰亚胺;正性;负性【作者】魏文康;虞鑫海;王凯;吕伦春【作者单位】东华大学应用化学系,上海201620;东华大学应用化学系,上海201620;聚威工程塑料(上海)有限公司,上海201612;上海迪美高分子材料有限公司,上海201713;上海迪美高分子材料有限公司,上海201713【正文语种】中文【中图分类】TQ323.6聚酰亚胺(PI)具有十分优良的耐高低温性、机械性能、介电性能、生物相容性、低的热膨胀系数等诸多性能，被广泛地用作电子器械工业、航空航天工业、先进复合材料、纤维、工程塑料、光刻胶等领域。
然而聚酰亚胺不存在感光功能，且制备工艺繁琐，使得产品的质量低下，因此既能耐高温又能感光的光敏性聚酰亚胺应运而生[1]。
光敏聚酰亚胺是既能感光又能耐热的高分子材料，在微电子领域中主要应用于光致抗蚀剂，和普通聚酰亚胺相比，可以很大程度上简化光刻工艺，且因为它具有良好的耐热性、力学性能、电学性能以及耐腐蚀性等特点，被广泛地应用于大规模的集成电路和绝缘隔层、表面钝化层及离子注入掩膜等[2]。
光敏聚酰亚胺按得到的光刻图形不同，可以分为负性和正性两大类别，本文主要系统的介绍了正性光敏聚酰亚胺和负性光敏聚酰亚胺的结构、性能、合成方法以及实际应用。
1 负性PSPI的探究负性光敏聚酰亚胺是指其非曝光区胶膜溶解去掉，曝光区域发生交联反应，留下来成为光刻图像。
根据合成的方法不同，将负性PSPI分为离子型、自增感型以及酯型三大类。
【国家自然科学基金】_量子产率_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92
斯托克斯位移 文多灵碱 抗肿瘤机理 寿命 对称化合物 头孢曲松钠 复合结构 叶绿素a荧光 发光特性 发光动力学 双光子吸收 南亚热带森林 半导体量子点 制备 分子模拟 分子内氢传递 再散射 共聚 共振瑞利散射 共振增强多光子电离 光解动力学 光致生物活性 光稳定性 光电离 光物理特性 光敏氧化 光学材料 光合能的分配 亚硝基二乙胺 五甲川菁染料 二阶极化率 二乙胺 乙胺 乙烯基咔唑 上转换荧光 tio2纳米晶 n-糖苷类化合物 hono c6h11br 1,3,4-(口恶)二唑
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ห้องสมุดไป่ตู้7 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
如何测定荧光量子效率
如何测定荧光量子效率首先要有一个已知量子产率的标准物质，一般用硫酸奎宁。
分别做标准物质和未知样品的吸收和荧光光谱。
Φu=Φs(Yu/Ys)(As/Au)Φu——待求物质的荧光量子产率；Φs——标准物质的荧光量子产率；Yu——待求物质的荧光积分面积；Ys——标准物质的荧光积分面积；Au——待求物质的荧光激发波长处的吸收值；As——标准物质的荧光激发波长处的吸收值。
测定激发光强度和荧光强度就可以了知道吧？如果已知一标准物质的量子产率，可以配置相同浓度的标准和待测物质，在相同的测量条件下，测量两者的荧光强度.未知物质的荧光量子产率=F未知/F标准*标准的量子产率。
量子效率是指发射的光子数Nf与激发时吸收的光子数NX之比,即量子效率=Nf/NX我们知道,一般的发光总有一定的能量损失,激发光子的能量总是大于发射光子的能量.所以,量子效率通常都是小于100%.在实际测量时我们不好去测量发射的光子数Nf与激发时吸收的光子数NX,而通常用用下面的公式求算:量子效率=发射峰的最大发光强度/激发峰的最大发光强度但是注意根据待测物的激发和发射波长的范围，选择不同激发和发射波长的基准物。
请问在有机电致发光中关于量子效率中的外量子效率是如何计算的公式是什么样子的exp(eV/kT)=aP2+bP+c(1)其中V为光生电压，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，e为电子电荷，a，b，c为常数。
1.Additionally,α-NPN thin film emits bright blue fluorescence(461 nm) with a quantum efficiency of 8.5%,higher than that of α-NPD(5.5%).该化合物可发明亮的蓝色荧光(461 nm),积分球测定其薄膜荧光量子效率为8.5%,比α-NPD的5.5%高。
收藏指正2.Their fluorescence emission properties were studied and their photolysis kinetics was investigated in different media by means of steady state photolysis method.考察了其荧光光谱特性，发现甲氧基苯甲酰亚甲基光产碱剂的荧光量子效率较低，而萘甲酰亚甲基光产碱剂较高。
高分辨率Ⅰ-line正性光刻胶的制备及应用性能研究
高分辨率Ⅰ-line正性光刻胶的制备及应用性能研究曹昕【摘要】利用两种不同重均分子量的改性酚醛树脂(PF)与一种三个酯化度的四羟基二苯甲酮-重氮萘醌磺酸酯光敏剂(PAC)按比例配制,加入适量助剂优化感光性能,制备出一种应用于电子触屏加工领域的Ⅰ-line正性光刻胶,其具有刻蚀精度高、工艺性能优良、单位成本较低等优势特点.【期刊名称】《广州化学》【年(卷),期】2015(040)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】酚醛树脂;重氮萘醌磺酸酯;Ⅰ-line;光刻胶【作者】曹昕【作者单位】中科院广州化学有限公司,广东广州510650【正文语种】中文【中图分类】TQ577.7高分辨率I-line正性光刻胶的制备及应用性能研究曹昕（中科院广州化学有限公司，广东广州 510650）摘要：利用两种不同重均分子量的改性酚醛树脂（PF）与一种三个酯化度的四羟基二苯甲酮―重氮萘醌磺酸酯光敏剂（PAC）按比例配制，加入适量助剂优化感光性能，制备出一种应用于电子触屏加工领域的I-line正性光刻胶，其具有刻蚀精度高、工艺性能优良、单位成本较低等优势特点。
关键词：酚醛树脂；重氮萘醌磺酸酯；I-line；光刻胶中图分类号：TQ577.7 文献标识码：A文章编号：1009-220X(2015)02-0001-06收稿日期：作者简介：曹昕（1987~），男，硕士，工程师；主要从事电子化学品研究和产业化的研究。
*************.cn光刻工艺是电子加工制造业中最重要的工艺步骤，其中关键的材料——光刻胶（Photoresist）是通过紫外光等光照或辐射后，使其曝光（或非曝光）部分降解并溶解于特定显影液的耐蚀刻薄膜材料。
光刻胶主要用于触控屏、平板显示器、集成电路的微细加工，同时在LED、倒扣封装、磁头及精密传感器等制作过程中也有着广泛的应用。
光刻胶成品一般由成膜树脂、光敏剂、溶剂和助剂组成。
I-line正性光刻胶体系采用“酚醛树脂―重氮萘醌”（PF-DNQ）的光化学反应原理。
萘醌的荧光性质研究
萘醌的荧光性质研究萘醌是一种广泛应用于化学、生物学以及材料科学领域的有机化合物。
其独特的荧光性质使其在荧光探针、材料发光等方面具有广泛的应用潜力。
本文将重点研究萘醌的荧光性质，包括其荧光发射光谱、荧光强度和荧光机理等方面。
首先，让我们来了解一下萘醌的基本结构。
萘醌是一种具有萘环和两个酮基连接的有机化合物，化学式为C10H6O2。
它的分子结构中包含了具有高度共轭特性的芳香环，使萘醌具有较高的紫外吸收能力和荧光发射性能。
荧光发射光谱是研究萘醌荧光性质的重要手段之一。
通过制备并测量萘醌溶液的荧光光谱，可以获得萘醌在不同激发波长下的荧光发射情况。
实验结果显示，萘醌的荧光发射峰位于可见光区域，主要在450-500纳米范围内。
这表明萘醌具有较高的荧光发射强度，并且其发射光可以被肉眼直接观察到。
接下来，让我们关注一下萘醌的荧光强度。
荧光强度是指荧光物质在激发后发射的光的强度，是衡量荧光性质优劣的重要参数。
对萘醌进行荧光强度测试的研究发现，萘醌具有较高的荧光强度，表明其在荧光应用方面具有较好的潜力。
深入研究萘醌的荧光机理是了解其荧光性质的重要途径。
萘醌的荧光机理主要涉及到共轭体系的存在和分子结构的影响。
由于萘环和酮基之间的共轭作用，萘醌的分子能级间距较小，使得在激发时能够促使电子跃迁并发射荧光。
此外，引入不同取代基或改变分子结构还可以进一步调控萘醌的荧光性质。
例如，通过引入推拉结构的取代基，可以增强萘醌的共轭程度，从而增大其荧光发射强度。
值得一提的是，萘醌的荧光性质还可以通过外界条件的调节而产生改变。
例如，光照强度、溶液浓度、温度和pH等因素均能够影响萘醌的荧光发射性能。
这些外界因素的变化会引起萘醌分子内部结构和电子转移过程的变化，进而对其荧光性质产生影响。
因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，以便更好地利用萘醌的荧光性质。
总结一下，萘醌作为一种有机化合物具有较好的荧光性质。
它的荧光发射光谱主要分布在450-500纳米范围内，具有较高的荧光强度。
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邻叠氮萘醌型光敏剂量子效率的测定北京化工大学材料科学与工程学院(北京 100029)
黄毓礼 魏 杰 李 敏 白淑英 张小富 牛爱洁
摘要:采用化学分析法和动力学作图法对邻叠氮萘醌体系光敏剂的量子效率进行了讨论,详细介绍了计算量子效率的过程。
关键词:邻叠氮萘醌光敏剂 量子效率
Study on Quan tu m Y ield of Photoche m ica l
Process of D i azophthoqu i non Syste m
Abstroct:T he quan tum yield of pho tochem ical p rocess of diazoph thoqu inon system w as studied by chem ical analytical app roach and dynam ical m ethod.T he p rocess of its calcu lati on w as in troduced in detail.
Keywords:D iazoph thoqu inon Q uan tum yield
11前言
在研究光化学反应过程中,量子效率常常作为衡量光化学反应的一个重要参数,它对于了解光化学反应的机理和过程非常有用。
人们把参与预期反应的分子数和体系所吸收的光子数的比值定义为量子效率〔1〕。
本文中通过对邻叠氮萘醌型光敏剂的研究,分别采用化学分析法和动力学作图法,测定了光敏剂的量子效率。
研究表明,对于发生光化学转变过程满足动力学一级反应过程的,用化学分析法和动力学作图法测定的量子效率,结果是一致的,而且这两种测量光敏剂量子效率的方法是可行的。
21实验方法
首先按文献〔2,3〕方法得到三羟基二苯甲酮与邻叠氮萘醌磺酰氯的酯化物(简称光敏剂),将光敏剂与酚醛树脂、乙二醇独甲醚配制成光刻胶后,涂片,经前烘焙,分别裁成大小均一的小片(长4140c m,宽2137c m),采用功率700W,照度5165mW c m2的高压汞灯曝光不同时间,将曝光后的胶片分别溶于10m l去离子水中,使胶膜中发生光分解反应的基团形成羧酸(—COO H),用配制的0101007M N aO H标准液滴定,求出产生羧基含量与曝光时间的关系。
胶片所吸收的光量子数目可用标准紫外照度计测定。
量子效率(5)=
发生光分解反应的感光基团的数目
体系吸收的光量子数
×100%同时,将同样条件下曝光的胶片经显影、干燥后分别测定胶膜的光学密度(由日本岛津U V-260紫外分光光度计测定),以1n
e21303Do-1
e21303D t-1
作图,通过动力学作图法〔4〕求得光敏剂的量子效率。
31结果与讨论
311 化学分析法
邻叠氮萘醌型光敏剂的光化学过程可表
・
2
2
・感 光 材 料1997年第5期
示如下:
SO 2R
O
N 2
h Τ-N 2
SO 2R
O
C
O
SO 2
R
H 2O
COOH
SO 2R
曝光后胶片浸于水中生成带羧酸化合物,用体系形成的羧酸含量(X 2COOH )对曝光时间(t )作图得图1。
图1 光敏体系羧基含量与曝光时间的关系
从图1中查得,当曝光时间为60s 时,
X -COOH =3152×10-6
m o l ;曝光时间为30s 时,X -COOH
=1179×10-6m o l ,则羧基随时间
的变化率为K =5180×10-8
m o l s ,由此得到曝光时间与体系羧基含量的关系为X -COOH
=5180×10-8t m o l 。
由光敏剂的uv -vis 光
谱图可知,体系的最大吸收峰(320～400
nm )位于399nm 处。
根据高压汞灯发射谱图获悉,在399nm 处相对光谱能量为45%,实
验中所使用的高压汞灯的照度为5165mW
c m 2
,所以在399nm 处的照度为I o =2154mW c m 2。
每个光子的能量
=h Τc =6163×10-34×310×108399×10-9=4199×10-19(J )
当曝光面积为4140×2137=10143c m 2
时,胶膜在60s 内吸收的光子数
=
2154×60×10-3×101434199×10-19
=3119×1018(个)胶膜在60s 内发生的光分解数=5180×10-8×60×6102×1023=2109×1018(个)由此得到量子效率5=2109×10183119×1018
=0166312 动力学作图法
如果邻叠氮萘醌光敏剂的光化学转变过程用式(1)～(3)来表示:
C h ΤC
3
(1)C 3kd C (2)C
3
kp
P
(3)
那么在恒定的光照下,光化学转变的速率可以从式(4)～(5)推导出来,即式(6)。
d [c 3]dt
=I o (1-e -21303ΕΚ[c ]L
)-kp [c 3]-kd [c 3]
=0
(4)
[c 3]
=I o (1-e -21303ΕΚ[c ]L )kp +kd -d [c 3]d [t ]
=kp [c 3
]
=I o (1-e -21303ΕΚ[c ]L )kp +kd kp
(5)
ln
exp (21303ΕΚ[C 0]L )-1exp (21303ΕΚ[C t ]L )-1
=21303ΕΚI o kp
kd+kp
t
(6)
式中:
C =邻叠氮萘醌光敏剂P =邻叠氮萘醌光敏剂光化产物kd =淬灭速率
kp =光化反应速率常数
Ε=在Κnm 处的摩尔消光系数〔C 0〕=邻叠氮萘醌的起始浓度〔C t 〕
=光照时间t 后邻叠氮萘醌的浓度I o =光强(爱因斯坦 c m 2
・s )
・
32・1997年第5期感 光 材 料
t=照射时间(s)
L=通过的长度(c m)
5=量子效率=kp kd+kp
这样,邻叠氮萘醌光敏剂的光化学转变的量子效率便可计算出来。
通过作出的光化学转变速率和辐照时间的关系图,如果得到的图是直线关系,表明化合物的光化学行为是按(1)～(7)所表示的过程进行的。
用21303ΕΚI o去除图中直线部分的斜率即可进一步求出光化学转变的量子效率。
当以
ln e21303Do-1
e21303D t-1
对t作图时,得图2。
在一定区域
内得到的是一条通过原点的直线,证实了邻叠氮萘醌类光敏剂的发生光化学转变过程满足动力学一级方程,我们所假设的机理是正确的。
从图2中可得直线斜率k=01060,光敏剂摩尔消光系数Ε399=41571×10-6,其量子效率
5=k
21303ΕΚI o
=01674
以上两种方法得到的量子效率基本一致,说明我们计算此体系的光化学量子效率方法是正确的。
图2 光敏剂动力学图
41结论
邻叠氮萘醌型光敏剂在一定的反应区域内光化学转变属于动力学一级反应,通过化学分析法及动力学方法都可计算得出量子效率,其计算结果基本一致。
该研究方法对于深入探索光敏体系光化学机理和光化学反应效率很有意义。
参考文献
1 永松元太郎,乾英夫.感光高分子.1984∶27～32
2 魏杰.北京化工学院硕士论文,1993
3 李敏.北京化工大学硕士论文,1995
4 陈兆斌.感光材料,1992,(1)∶18～23
(收稿日期:1997103113)
・
4
2
・感 光 材 料1997年第5期。