单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光敏高分子材料,光敏性高分子,（,photosensitive polymer,light-sensitive polymer,）,又称,感光性高分子，是指在吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。而且这种变化发生后，材料将输出其特有的功能。,光敏高分子材料概述,光敏高分子材料概述,化学变化：,物理变化：,从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子包括,光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等,本章中主要介绍,:,光致抗蚀材料：光刻胶,光敏涂料,光致变色高分子,光敏高分子材料机理,高分子光物理和光化学原理,激发态 激发能的耗散,量子效率,激发态的淬灭,分子间或分子内的能量转移过程,激基缔合物,(excimer),和激基复合物,(exciplex),1,)高分子光物理和光化学原理,高分子光化学,polymer photochemistry,：,研究高分子物质吸收光子,photons,，从基态,(ground state),跃迁到激发态,excited state,，激发态分子发生化学反应的一系列光化学过程。,高分子光物理,polymer photophysical,：,研究高分子物质吸光后，从基态到激发态然后发生的一系列物理变化的过程。如光致变色、光导电等。,物质吸收光需要特定的分子结构，分子中对光敏感、能吸收紫,外和可见光的部分称为发色团,(chromophore),。,分子中,发色团,光子,能量转移,分子内部电子结构改变,外层电子可以从低能态跃迁到高能态,高能态,激发态,化学反应,物理反应,2)激发态 激发能的耗散：,以发射光的形式耗散能量,光化学反应,通过其他方式转化成热能,激发能的耗散,激发态,分子基态,h,转化,Jablonsky,光能耗散图,S,2,S,1,基态,vr,abc,f,1,ic,ic,T,2,T,1,(,三线态,),Phos,isc,isc,abc,光吸收过程,vr,振动驰豫,f,1,荧光过程：从激发态直,接通过发光回到基态。,ic,内部转变（热耗散过程）：通过分子间热碰撞过程失去能量回基态。,isc,级间窜跃（非光过程）：从单线态,(singlet state),到三线态,(triplet state),或三线态到单线态的转变。,phos,磷光过程：从三线态通过发光回到基态的过程。,荧光强度 入射光强度,3）量子效率,quantum efficiency,：,定义：物质分子每吸收单位光强度能量，发出的荧光强度,(fluorescence intensity),与入射光,(incident light intensity),强度的比值。,=,=F/q.A,q,光源在激发波长处输出的光强度,A,分子在该波长处的吸光度,(absorbance),芳香族化合物,aromatic compound,：,脂肪族羰基化合物,aliphatics carbonyl compound,：,饱和烃类化合物,saturated hydrocabron compound,：,量子效率与分子的结构关系密切：,芳香性的醛酮：,4）激发态的淬灭,excited state quench,：,能加速激发态分子衰减到基态或者低能态的过程。,5）分子间或分子内的能量转移过程：,吸收光子级产生激发态的能量可以在不同分子或者同一分子的不同发色基团之间转移，转移出能量 的一方为能量给体，另一方为能量受体。,激基缔合物：,处于激发态的分子和同种处于基态的分子相互作用，,生成的分子对。,可发生在分子内部，即处于激发态的发色基团同同一分子上的,邻近发色团形成，或在结构上不相邻，但是高分子的折叠作用而处,于附近的发色团间。,激基复合物：,处于激发态的物质和另一种处于基态的物质相互作用，,生成的物质。,6）激基缔合物,(excimer),和激基复合物,(exciplex),：,7）光引发剂和光敏剂：,光敏剂,photosensitizer,：,光敏剂吸收光能跃迁到激发态，然后发生分子间或分子内能量转移，将能量传递给另一个分子，光敏剂回到基态。,光引发剂,photoinitiator,：,光引发剂吸收光能跃迁到激发态，激发态能量高于分子平均断裂能量时，断键产生自由基，引发反应，,Is,被消耗。,光敏高分子的分类：,（,1,）光敏涂料：,当聚合物在光照射下可以发生光聚合或光交联反应，有快速光,固化性能。,（,2,）光成像材料（光刻胶,photoresist,印刷线路板、印刷板）,在光的作用下可以发生光化学反应（光交联或降解），反应后溶,解性能发生显著变化的聚合材料，具有光加工性能，可以作为成,像体系的光敏材料。,（,3,）高分子光稳定剂,polymer photostabilizer,：,能大量吸收光能，并以无害方式将其转化成热能，以阻止聚,合物材料发生降解和光氧化反应，用于具有抗老化作用的材,料。,（,4,）高分子荧光剂,polymer fluorescer,（高分子夜光剂）,有光致发光功能的光敏高分子材料是荧光或磷光量子效率较,高的 ，可用于各种分析仪器和显示器件的制备。,P,P,P,（,5,）光能转换,light energy conversion,能吸收太阳光，并具有将太阳光能转化成化学能或电能的装置。,其中起能量转换作用的 ，可用于制造 型光电池等。,P,（,6,）光导电材料,photoconductor material,：,在光的作用下电导率能发生显著改变的高分子材料，可制作光检,测元件，光电子器件和用于静电复印。,（,7,）光致变色材料,photochromic material,：,在光的作用下其吸收波长发生明显变化，从而材料外观颜色,发生变化的高分子材料。,光刻胶,一,.,光刻胶的定义,(photoresist),光刻胶（英语：,photoresist,），亦称为光阻或光阻剂，是指通过紫外光、深紫外光、电子束、离子束、,X,射线等光照或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，是光刻工艺中的关键材料，主要应用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工。,二,.,光刻胶的组成,树脂（,resin/polymer,），光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的机械与化学性质（如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等）；,感光剂，感光剂对光能发生光化学反应；,溶剂（,Solvent,），保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；,添加剂（,Additive,），用以改变光刻胶的 某些特性，如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等,。,三,.,光刻胶的分类,光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。,光交联型,采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，这是一种典型的负性光刻胶。柯达公司的产品,KPR,胶即属此类。,负性光刻胶,树脂是聚异戊二烯，一种天然的橡胶；溶剂是二甲苯；感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂，产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨；曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。,例如：光二聚交联抗蚀剂,聚肉桂酸酯类光刻胶。在之外光线下发生光交联反应，常加入,5-,硝基厄、芳香酮作增感剂，是良好的负性光刻胶。,再如：环化橡胶抗蚀剂,环化橡胶双叠氮体系光刻胶，也是一种负性光刻胶。是利用芳香族双叠氮化