Способ получения проводящего р-типа материала Советский патент 1991 года по МПК H01B1/06 

Изобретение относится к электрохимии, в частности к изготовлению электродов химических источников тока, а также к полупроводниковой технике.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей для получения проводящего р-типа материала со стабильными характеристиками при повышенной температуре.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве полимера используют поли- парафенилен с мол. мае. 624-1084 у.е. Таблетки полимера и легирующие примеси в виде галогенов размещают в разные концы эвакуированной и запаянной кварцевой ампулы. Через припаянные к стенке ампулы капилляры вводят четыре вольфрамовых зонда в омический контакт с полимером. Далее ампулу помещают в двухтемператур- ную печь. Температуру печи в зоне полимера поддерживают от 425 до 700°С, а в зоне

примеси - при значении, необходимой для образования нужного давления паров легирующей примеси. Процесс проводят в течение времени, достаточного для поглощения примеси. Об окончании процесса судят по данным контрольных измерений электропроводимости таблетки, проводимых известных методом четырех зондов. После легирования производят дополнительную термообработку полученного материала в среде инертного газа или в воздухе при температуре до 250°С. Конкретнее температуру термообработки выбирают не ниже требуемой рабочей температуры материала.

Пример 1. Проводят легирование полипзрафениленас мол. мае. 624-1084 у.е. описанным методом. В качестве легирующей примеси используют йод. Температура легирования 400°С. Легирование проводят в течение 50 ч. Электропроводимость стабилизируется на уровне 3 10 См/см. Концентрация примеси достигает 0,01 моль на

О

ю

ел со

vj

единицу -(CebUb Аналогично было проведено легирование бромом и хлором. Результаты приведены в таблице.

Полученные результаты указывают на то, что при 400°С достигнута концентрация легирующей примеси 0,005-0,01 моль на единицу -{CeH/i}- и соответствующая проводимость полимера 1, - 1,0 См/см, что недостаточно для практического применения материала.

Пример 2. Легирование полипара- фенилена проводят описанным методом при 425, 450.475, 500, 550, 600, 650 и 700°С с йодом, бромом и хлором в течение времени, необходимого до полного поглощения примеси.

Результаты легирования приведены в таблице.

Из приведенных результатов видно, что в интервале температуры легирования от 425-700°С получен материал с проводимостью 5- - 120 См/см. Увеличение температуры легирования выше 700°С невозможно ввиду воспламенения полимера.

Далее проводят термообработку легированных образцов полипарафенилена при 250°С в воздухе. Время термообработки определяется достижением стабильного зна-

чения электропроводимости образцов и составляет 60 мин.

Таким образом, предложенный способ позволяет получить проводящий р-типа материал, который при 20°С в воздушной атмосфере обладает проводимостью 0,5 120 См/см, а при повышенной температуре (200 - 250°С) - 120 См/см.

Материал полученный предлагаемым способом по сравнению с материалом, полученным известными способами, характеризуется стабильностью его физико-химических свойств в атмосфере воздуха и также при повышенной температуре.

Формула изобретения

Способ получения проводящего р-типа материала, при котором полимер с сопряженными связями легируют путем насыщения примесями в газовой фазе,о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в качестве полимера используют полипарафенилен с мол. мае. 624-1084 у.е., в качестве примеси - галогены, при этом легирование проводят при 425-700°С, после чего производят дополнительную теомообработку при температуре не .i рабочей температуры материала в -счение времени, обеспечивающего достижение стабильного значения проводимости.

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть испольлова- но при изготовлении электродов химических источников тока. Целью изобретения является расширение технологических возможностей получения р-проводящего материала со стабильными электрическими характеристиками при повышенной температуре. Способ осуществляется легированием (насыщением) парами галогенов полипарафенилена с молекулярной массой 624-1084 у.е. при пониженном давлении и температуре 425-700°С с регистрацией завершения насыщения примесью по электропроводимости с помощью четырехкэнзльного зонда. После этого образец полипарафенилена подвергают термообработке при температуре, при которой материал будет работать в изделии, но не более 250°С, до достижения стабильного значения электропроводимости. Получаемый материал имеет электропроводность 1,0- 120 См/см. 1 табл. И