[发明专利]一种银碘阴离子高聚螺旋链基有机无机杂化半导体材料

摘要

本发明公开了一种有机无机杂化的银碘阴离子高聚螺旋链基宽禁带半导体材料及其制备方法。所述有机无机杂化宽禁带半导体材料，其分子结构式为(MV)_n(Ag₂I₄)_n，式中MV为带两个单位正电荷的有机阳离子甲基紫精，n为高聚物结构的重复单元数，该材料中的(Ag₂I₄)_n高聚阴离子呈独特的螺旋链结构。通过硝酸银、碱金属碘化物与甲基紫精碘化物的溶液发生配位聚合反应和杂化置换反应，方便且廉价地制备获得了半导体性能和热稳定性能良好的有机无机杂化宽禁带半导体材料，其禁带宽度适中、热稳定性好，可将其应用于光电子材料技术领域。

主权项

1.一种有机无机杂化的银碘阴离子高聚螺旋链基宽禁带半导体材料，其特征在于：半导体材料的结构式为(MV)_n(Ag₂I₄)_n，式中MV为带两个单位正电荷的有机阳离子甲基紫精，n为高聚物结构的重复单元数；所述有机阳离子甲基紫精，是4，4′‑二联吡啶中的两个N甲基化形成的阳离子，每个阳离子带两个单位正电荷，其结构如式(I)：所述半导体材料为单斜晶系，P2₁/n空间群，晶胞参数为α＝90.00°，β＝99.36(3)°，γ＝90.00°，Z＝4，D_C＝3.041g/cm³，材料的晶体颜色为红色；该半导体材料结构表现为离子型有机无机杂化结构，其中阳离子为带两个单位正电荷的孤立的紫精阳离子，而阴离子则是银离子和碘离子聚合构成的螺旋链状结构的(Ag₂I₄)_n银碘阴离子，每个聚合单元带两个单位负电荷，整个结构达到电荷中性；该材料的聚合物阴离子中银离子采用AgI₄四面体型配位模式，而每个碘离子都采用μ₂桥基配位模式联结相邻的两个银离子，每个相邻的银离子之间都表现出一定的银银相互作用特征，Ag‑Ag间距离为和从其晶胞的b轴方向看，该阴离子高聚链呈独特的螺旋形结构特征；该半导体材料的分子结构如式(II)：