一种聚合物基半导体纤维及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种聚合物基半导体纤维及其制备和应用，该制备方法是将共轭半导体聚合物配置成用于湿法纺丝的纺丝原液，进行湿法纺丝，经由喷丝头挤出的纺丝细流先依次进入第一凝固浴和第二凝固浴后进行干燥，再将干燥后的纤维进行收集，然后将收集的纤维进行退火，得到聚合物基半导体纤维；该纤维表面及内部都具有孔道结构，且纤维还具有取向结构。聚合物基半导体纤维的断裂应力达700MPa；聚合物基半导体纤维电导率为1

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物基半导体纤维及其制备和应用


[0001]本专利技术属于聚合物纤维
，涉及一种聚合物基半导体纤维及其制备和应用，具体是涉及一种基于质子交换湿法纺丝方法的聚合物基高取向半导体纤维的连续化生产过程及相关应用。

技术介绍

[0002]随着现代微电子元件的要求越来越高，电子器件的柔性和纤维化越来越受到各种应用的关注。为实现智能服装系统的连续无感生理信号采集，亟需开发纤维形态的传感器/编织电路/执行器等，通过可控织造实现器件的织物化设计。目前纤维形态的传感器/执行器/能源器件已被广泛开发，但智能服装系统的信息处理及控制电路仍主要是通过固态电子器件在织物表面的异质集成实现，严重影响了服装系统的可穿戴性；同时控制电路组件在服装系统表面的同织物传感器等的高稳定/高通量有效连接也极具挑战。
[0003]晶体管是构成半导体逻辑器件最基本的结构单元，其功能活性载体材料包括硅、氮化镓以及新兴的共轭聚合物等。相比传统的硅等无机材料，有机半导体聚合物由于其本征的柔韧性、分子可设计性、生物相容性及半导体响应性能，成为构建柔性及纤维形态的晶体管器件最重要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物基半导体纤维，其特征是：材质为共轭半导体聚合物；纤维表面及内部都具有孔道结构，且纤维还具有取向结构。2.根据权利要求1所述的一种聚合物基半导体纤维，其特征在于，共轭半导体聚合物为：聚噻吩类、聚吡咯类、聚苯胺类、聚异硫茚类、聚苯撑乙烯撑类、聚酰亚胺类、聚氧代吲哚啉苯并二噻吩酮类(IBDT)、聚苝二亚胺类(PDI)、聚萘二亚胺类(NDI)、联噻吩酰亚胺类(BTI)以及它们的共聚物；聚噻吩类为聚苯并咪唑苯并菲咯啉(BBL)或者聚3
‑
噻吩乙酸(P3CPT)。3.根据权利要求1所述的一种聚合物基半导体纤维，其特征在于，聚合物基半导体纤维的直径为10～100μm。4.根据权利要求1所述的一种聚合物基半导体纤维，其特征在于，聚合物基半导体纤维的断裂应力达700MPa；聚合物基半导体纤维电导率为1
×
10
‑
12
S cm
‑1～13S cm
‑1，载流子迁移率为0.0001～100cm
2 V
‑1s
‑1。5.制备如权利要求1～4中任一项所述的一种聚合物基半导体纤维的方法，其特征是包括如下步骤：(1)将共轭半导体聚合物配置成用于湿法纺丝的纺丝原液；纺丝原液的溶剂为：甲磺酸、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、邻二氯苯、甲苯、二甲基苯类、氯仿或者氯苯；(2)将步骤(1)中所得纺丝原液进行湿法纺丝，经由喷丝头挤出的纺丝细流先依次进入第一凝固浴和第二凝固浴后进行干燥，再将干燥后的纤维进行收集，然后将收集的纤维进行退火，得到聚合物基半导体纤维；在喷丝头挤出至收集的过程中持续进行牵伸，且牵伸倍数为1.5～5；喷丝头为不锈钢点胶喷丝头，包括中空...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，蒋浩，冯良文，王宏志，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：