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전도성 고분자가 대체로 p-type 인 이유

전도성 고분자는 대체로 p-type 을 갖게 되는데, 그 원리를 알고 싶습니다. 관련 문헌도 첨부해 주시면 감사하겠습니다.
  • 전도성 고분자
  • p-type
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답변 1
  • 답변

    안길홍님의 답변

    고분자에 전도성을 부여하기 위하여서는 doping 기법을 사용하여야 합니다. Doping에는 Halogen원소로 산화하는 반응인 p-doping과 알카리금속으로 환원하는 n-doping이 있습니다. 전도성고분자는 전기를 가하였을 때, 즉 가하여진 전기의 전자가 (-)에서 (+)로 주입될 때 라디칼 양이온(polaron)이 전자와의 쿨롱인력에 이끌려 이동하는 원리를 적용합니다. 그러므로 기본적으로 Halogen원소를 doping하는 쪽을 선택합니다. 이때 Halogen원소를 1개의 polymer chain에 2개의 Halogen원소가 doping되도록 합니다. 이의 장점은 polaron의 이동도가 높으며, 전기를 가하면 전기에너지가 쥴열로 변환하게 되는데 금속은 열발생에 의하여 저항이 올라가며 이에 따라 전기전도도가 낮아지나, Halogen원소의 doping은 반도체의 기능을 가지므로 반도체는 열이 올라가면 금속과는 달리 저항이 낮아져 전기전도도가 높아지는 특성을 가지고 있습니다. 이상에 의하여 전도성 고분자에는 p-type doping이 적용되는 기초이론입니다.
    고분자에 전도성을 부여하기 위하여서는 doping 기법을 사용하여야 합니다. Doping에는 Halogen원소로 산화하는 반응인 p-doping과 알카리금속으로 환원하는 n-doping이 있습니다. 전도성고분자는 전기를 가하였을 때, 즉 가하여진 전기의 전자가 (-)에서 (+)로 주입될 때 라디칼 양이온(polaron)이 전자와의 쿨롱인력에 이끌려 이동하는 원리를 적용합니다. 그러므로 기본적으로 Halogen원소를 doping하는 쪽을 선택합니다. 이때 Halogen원소를 1개의 polymer chain에 2개의 Halogen원소가 doping되도록 합니다. 이의 장점은 polaron의 이동도가 높으며, 전기를 가하면 전기에너지가 쥴열로 변환하게 되는데 금속은 열발생에 의하여 저항이 올라가며 이에 따라 전기전도도가 낮아지나, Halogen원소의 doping은 반도체의 기능을 가지므로 반도체는 열이 올라가면 금속과는 달리 저항이 낮아져 전기전도도가 높아지는 특성을 가지고 있습니다. 이상에 의하여 전도성 고분자에는 p-type doping이 적용되는 기초이론입니다.
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