Научные основы разработки инновационных полимерных материалов для биомедицины и микроэлектроники

Отчет 111 с., 54 рис., 14 табл., 1 схема, 181 источник. ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ И БИОМИМЕТИЧЕСКИЕ БЛОК-СОПОЛИМЕРЫ, ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, ИН-СИТУ МЕТОДЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИЗАЦИИ, СВЕРХБЫСТРАЯ КАЛОРИМЕТРИЯ НА ЧИПЕ, РАССЕЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ, ЧАСТИЧНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ, ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИЕ ДЛЯ МИКРОЭЛЕТРОНИКИ, ФОТОРЕЗИСТЫ, АНТИОТРАЖАЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ Объекты исследования: Щеточные полимерные системы на основе блоксополимеров, тонкие пленки донорно-акцепторных молекул и сопряженных органических материалов, экспериментальная платформа на основе MEMS датчиков, полимерные пленкообразующие для микроэлектроники, предназначенные для создания материалов, использующихся в процессе фотолитографии с излучением 248 нм. Цель работы: Развитие подходов дизайна и исследования полимерных материалов, систем, имитирующих механические свойства биологических тканей, материалов для создания источников электроэнергии, новых пленкообразующих полимеров для производства интегральных микросхем методами нанолитографии. Актуальность, научная значимость и новизна работы: Реализация целей проекта позволит создать инновационные полимерные материалы, имеющие потенциал применения в биомедицине, энергетике и микроэлектронике, а также разработать перспективные методы их исследования. Методы и методология проведения работы: (Со)полимеры стирола, (мет)акрилатов получены методами радикальной и ионной полимеризации; модифицирование полимеров осуществлено методами органической химии; исследования проведены с использованием комплекса физико-химических методов, в том числе MEMS датчиков. Результаты работы: Проведен синтез полимерных систем с щеточной морфологией на основе трет-бутилактилата и н-бутилактилата методом graft-through, изучена химическая структура и свойства полученных материалов, методами малоуглового рентгеновского рассеяния в реальном времени изучено набухание и изменение их структуры. Проведено исследование влияния морфологической перестройки ряда новых донорно-акцепторных молекул при термическом отжиге, натирке при высокой температуре и отжига в парах неселективного растворителя на дырочно-транспортные характеристики тонких пленок на их основе. Проведено исследование термического поведения и процессов доменообразования ряда сопряженных органических материалов. С использованием метода быстрой калориметрии на чипе в сочетании с микрофокусной рентгеновской дифракцией построены ориентационные карты закристаллизованного с высокой скоростью образца. Проведен анализ литературы и расшифровка составов импортных аналогов фотолитографических материалов, использующихся в процессе фотолитографии с длинной волны актиничного лазерного излучения 248 нм (KrF). Разработаны подходы к синтезу полимерных пленкообразующих для этих материалов.