一种紫外光可降解的瞬态电子器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光可降解的瞬态电子器件及其制备方法，以聚合物cPPA瞬态薄膜作为中间层，制备出相应的瞬态电子器件电子器件，在紫外光照射下达到可控降解：瞬态电阻器以瞬态薄膜为器件的基底，有利于正常情况器件的稳定运行，在降解过程中基底失效从而导致电阻器功能快速失效以及物理降解。利用聚合物cPPA瞬态薄膜呈N型的特性，与半导体氧化物ZnO构成二极管的主要结构PN结，从而实现二极管的单向导电性。还利用聚合物cPPA瞬态薄膜与高k值氧化物Yi2O3构成高k值介质层，形成高k值电容，具有优异的电容性能。在紫外光下能够可控降解，在具有优异电学性能的同时能够快速可控降解。降解。降解。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光可降解的瞬态电子器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电子器件
，具体涉及一种紫外光可降解的瞬态电子器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]电子设备的快速发展为人们的生活提供了许多的便利，在过去几十年研究出性能优异、耐用性强的电子器件一直都是研究者的目标，所以电子设备采用的衬底材料和电子材料都是稳定的，不易降解的，而电子设备的有毒的电子废料对环境同时也造成了一定的污染。而随着电子器件的使用量扩大，无时无刻无处都有受损或者被淘汰的电子设备被遗弃，而在自然条件下是无法将废弃的电子器件自然降解的，这就带来了严重的环境污染，并已经发展成威胁人类社会生活的重要问题之一。
[0003]现有技术中，“瞬态电子”是解决这一问题的重要方法，也是当前研究的热点领域，瞬态电子就是在工作室保持高性能稳定，而在需要时可以在较短时间内实现电子器件的降解。目前在信息安全、生物医疗、环境传感器等方面发挥着重要作用。与传统电子器件相比，瞬态电子器件可以在外界刺激或者相关指令的调控下实现物理形态和器件功能上的消失。然而，现有技术的瞬态材料及其应用还处于初级阶段，其可控条件苛刻，并且材料性能不稳定，如何应用更是限制了瞬态电子器件的发展。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种紫外光可降解的瞬态电子器件，以解决现有技术中瞬态电子器件降解条件苛刻、且难以控制的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种紫外光可降解的瞬态电子器件，其特征在于，以聚合物cPPA瞬态薄膜作为中间层，再在聚合物cPPA瞬态薄膜上设置金属构件，得到紫外光可降解的瞬态电子器件。
[0006]进一步，当所述瞬态电子器件为瞬态电阻器时，所述瞬态电阻器的结构为以聚合物cPPA瞬态薄膜为衬底，在衬底表面沉积Mg金属材料。
[0007]当所述瞬态电子器件为瞬态二极管时，所述瞬态二极管的结构为以ITO玻璃片作为基底及底电极，在基底的电阻面贴有聚合物cPPA瞬态薄膜，在聚合物cPPA瞬态薄膜表面沉积有ZnO层，在ZnO层表面设有Cu作为顶电极。
[0008]当所述瞬态电子器件为瞬态电容时，所述电容的结构为以ITO玻璃作为基底和底电极，聚合物CPPA瞬态薄膜贴合在基底表面，在聚合物cPPA瞬态薄膜表面设有Yi2O3介质层，在介质层的表面设有Cu顶电极。
[0009]本专利技术还提供一种紫外光可降解的瞬态电子器件的制备方法，包括如下步骤：将掩膜板贴合在聚邻苯二甲醛薄膜的表面，再将Mg金属沉积到聚邻苯二甲醛薄膜的表面，取下掩膜板后得到瞬态电阻器件。
[0010]进一步，选用ITO玻璃片作为基底及底电极，对ITO玻璃片进行清洗后用氮气干燥，
将聚邻苯二甲醛薄膜贴合于ITO玻璃片上设有电阻的一侧表面，按压一段时间后，将掩膜板贴合在聚邻苯二甲醛薄膜表面，将ZnO靶材沉积在聚邻苯二甲醛薄膜表面，再将点阵状掩膜板贴合于ZnO层，将Cu靶材溅射到ZnO层，形成点阵状的顶电极，得到瞬态二极管。
[0011]进一步，采用ITO玻璃作为电容的基底和底电极，将聚邻苯二甲醛薄膜贴合在ITO玻璃表面，将Yi2O3溅射到聚邻苯二甲醛薄膜的表面，再在Yi2O3层上溅射Cu顶电极得到瞬态电容。
[0012]相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术以聚合物cPPA瞬态薄膜作为中间层，制备出相应的瞬态电子器件电子器件，在紫外光照射下达到可控降解：瞬态电阻器以瞬态薄膜为器件的基底，有利于正常情况器件的稳定运行，在降解过程中基底失效从而导致电阻器功能快速失效以及物理降解。
[0013]2、本专利技术利用聚合物cPPA瞬态薄膜呈N型的特性，与半导体氧化物ZnO构成二极管的主要结构PN结，从而实现二极管的单向导电性。还利用聚合物cPPA瞬态薄膜与高k值氧化物Yi2O3构成高k值介质层，形成高k值电容，具有优异的电容性能。
[0014]3、本专利技术所提供的紫外光可降解的瞬态电子器件的制备方法，具有工艺简单、可控等特点，所得电子产品在紫外光下能够可控降解，在具有优异电学性能的同时能够快速可控降解。
附图说明
[0015]图1为本专利技术紫外光可降解的瞬态电阻器的结构示意图。
[0016]图2为电阻器有无紫外线辐射下电阻值的变化。其中，1为有紫外线辐射下电阻值的变化；2为无紫外线辐射下电阻值的变化。
[0017]图3为电阻器降解过程图：(a)未照射；(b)紫外光照射40 min；(c)照射后静置4h；(d)照射后静置14h。
[0018]图4为光辐射瞬态二极管结构图。
[0019]图5为二极管的伏安特性曲线。
[0020]图6为测试10次的伏安特性曲线。
[0021]图7为二极管光解状态图：(a)紫外光未照射时状态；(b) 紫外光照射10min时状态；(c)紫外光照射20min时状态；(d)紫外光照射30min时状态；(e)紫外光照射40min时状态；(f)紫外光照射1h时状态。
[0022]图8为光辐射瞬态电容器的结构图。
[0023]图9为在不同频率下瞬态电容器的电容值。
[0024]图10为瞬态电容器2分钟的电容值。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0026]一、本专利技术中采用的聚合物cPPA瞬态薄膜1、一种紫外光可降解的聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将邻苯二甲醛加入反应器中，并使反应器达到真空状态，向反应器中充入氮气后，再向反应器中加入无水二氯甲烷；其中，无水二氯甲烷中邻苯二甲醛的浓度为0.01 g/
mL~0.3 g/mL；（2）对反应器中的溶液进行搅拌，同时进行降温，使反应器中溶液降温至
‑
78℃以下，向反应器中加入三氟化硼醚；其中，反应器内溶液中三氟化硼醚的含量为0.005 g/mL~0.02 g/mL；（3）当反应器内的溶液搅拌1h~2h后加入吡啶，继续对反应器内的溶液搅拌1h~2h，然后将反应器置于室温环境下，将反应器中的混合物倒入甲醇中形成白色絮状物沉淀；其中，反应器内溶液中吡啶的浓度为0.02 g/mL~0.08 g/mL。
[0027]（4）将步骤（3）得到的白色絮状物沉淀溶解在无水二氯甲烷中得到混合溶液，将混合溶液倒入甲醇中重新沉淀后进一步纯化，得到白色块状纤维物；对纤维物进行烘干，使其中的甲醇挥发，得到紫外光可降解的聚合物材料聚邻苯二甲醛cPPA。
[0028]2、利用上述聚合物材料聚邻苯二甲醛制备cPPA瞬态薄膜，包括如下步骤：将聚合物材料聚邻苯二甲醛cPPA、光酸产生剂MBTT、固化剂DGD和有机溶剂二氧六环加入避光样瓶中，并对其进行搅拌均匀得到反应溶液，将所述反应溶液转移至容器中，并对其进行负压恒温处理后，得到光滑完整的cPPA瞬态薄膜；所述反应溶液中，聚邻苯二甲醛的浓度为0.05g/mL~0.3g/mL；光酸产生剂MBTT的浓度为3mg/mL~10mg/mL本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光可降解的瞬态电子器件，其特征在于，以聚合物cPPA瞬态薄膜作为中间层，再在聚合物cPPA瞬态薄膜上设置金属构件，得到紫外光可降解的瞬态电子器件。2.根据权利要求1所述紫外光可降解的瞬态电子器件，其特征在于，当所述瞬态电子器件为瞬态电阻器时，所述瞬态电阻器的结构为以聚合物cPPA瞬态薄膜为衬底，在衬底表面沉积Mg金属材料。3.根据权利要求1所述紫外光可降解的瞬态电子器件，其特征在于，当所述瞬态电子器件为瞬态二极管时，所述瞬态二极管的结构为以ITO玻璃片作为基底及底电极，在基底的电阻面贴有聚合物cPPA瞬态薄膜，在聚合物cPPA瞬态薄膜表面沉积有ZnO层，在ZnO层表面设有Cu作为顶电极。4.根据权利要求1所述紫外光可降解的瞬态电子器件，其特征在于，当所述瞬态电子器件为瞬态电容时，所述电容的结构为以ITO玻璃作为基底和底电极，聚合物CPPA瞬态薄膜贴合在基底表面，在聚合物cPPA瞬态薄膜表面设有Yi2O3介质层，在介质层的表面设有Cu顶电极。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永彩，高潮，向林强，任浩，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：