Способ получения проводящего р-типа материала

 

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть испольловано 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 Н 01 В 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4418227/07 (22) 27,04.88 (46) 30.01,91. Бюл. ¹ 4 (71) Таллиннский политехнический институт (72) А,И. Эпик и T.Ë, Ахвен (53) 621,315(088.8) (56) Патент США № 4222903, кл. Н 01 В 1/06. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОВОДЯЩЕГО P-ТИПА МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано при изготовлении электродов химических источников тока, Целью изобретения является расширение технологических воэможностей получения р-проводящего материала со стабильными

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

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

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве полимера используют полипарафенилен с мол.мас. 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 двухтемпературную печь. Температуру печи в зоне полимера поддерживают от 425 до 700 С, а в зоне, 5Ы „, 1624537 А1 электрическими характеристиками при повышенной температуре. Способ осуществляется легированием (насыщением) парами гэлогенов полипарафенилена с молекулярной массой 624-1084 у.е. при пониженном давлении и температуре 425 — 700 С с регис рацией завершения насыщения примесью по электропроводимости с помощью четырехканального зонда. После этого образец г1олипарафенилена подвергают термообработке при температуре, при которой материал будет работать в изделии, но не более 250 С, до достижения стабильного значения электропроводимости, Получаемый материал имсот электропроводность

1,0 10 — 120 См/см. 1 табл. 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 полипарафенилена с мол. мас. 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

1624537

Далее проводят термообработку легированных образцов полипарафенилена при

250 С в воздухе. Время термообработки определяется достижением стабильного знаЭле т опроводимость.CM!см при 20 С Диапа

Примеси мости.

Температура пегироеания с

J2 ага I С!2

П им

3.0 10 1.0 10 1.0.19

Прим

700 г 10

5 10

0,5

100

1,5 10

i.I0

0,4

7

120

0.5 102 10

0,1

35

il от

20 3.6 10

Т 5,010 1,010 1

Составитель Ю.Мещеряков

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Заказ 195 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул Гагарина, 101 единицу -(С6Н4)-. 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 -(c6H4)- и соответствующая проводимость полимера 1,0 — 1,0 10 См/см, -9 . -о что недостаточно для практического применения материала.

Пример 2. Легирование полипарафенилена 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* 10 — 120 См/см. Увеличение температуры легирования выше 700 С невозможно ввиду воспламенения полимера. чения электропроводимости образцов и составляет 60 мин.

Таким образом, предложенный способ позволяет получить проводящий р-типа ма5 териал, который при 20 С в воздушной атмосфере обладает проводимостью 0,5 10

120 См/см, а при повышенной температуре (200 — 250 С) 10 — 120 См/см.

Материал полученный предлагаемым

10 способом по сравнению с материалом, полученным известными способами, характеризуется стабильностью его физико-химических свойств в атмосфере воздуха и также при повышенной температуре, 15 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 ю20 шийся тем, что, с целью расШирения технологических воэможностей, в качестве полимера используют полипарафенилен с мол, мас. 624-1084 у.е., в качестве примеси— галогены, при этом легирование проводят

25 при 425-700 С, после чего производят дополнительную теомообработку при температуре не ниж.: рабочей температуры материала в -счение времени, обеспечивающего достижение стабильного значения

30 проводимос1и.