第九章膜1

第九章 有机薄膜电致发光9-1 有机分子的光致发光9-1-1 有机分子的能级有机物的一种最主要的组分是碳氢化合物。

那些碳原子间具有双键或三键的有机物，即所谓未饱和碳氢化合物， 通常都有较强的光致发光(PL)。

这些有机分子都有π键,它的激发态和发光关系密切。

具有双键的分子，如芳香族碳氢化合物(即苯系化合物，包括各种染料)，多烯类(polyenes)，核酸(nucleic acid)，氨基酸(amino-acid)等等以及某些高分子。

它们的π键在发光中占有重要的地位。

原子组成分子时，s 电子互相形成σ 键，p 电子则形成π键。

分子在基态时，电子都成键。

不论是σ 键或π键，都有自旋相反的两个成键电子，其总自旋为零(S=0) 。

因此成为单态，通常记为S 0（图9-1）。

当一个电子被激发，如其自旋不变，即仍有总自旋S = 0，激发态亦为单态，以S S S 12,,3…等表示不同的单态。

如果自旋反转了，两个电子的自旋平行，则总自旋为S = 1，那就成了三重态：T T T 12,,3…（有人也把T 态叫做三线态。

实际上，T 态是简并的，即三个态的能量相等，因而一般表现为一条线。

只有在一定条件下，T 态才会分裂，从而在光谱上出现两条线或三条线。

所以还是称为三重态比较合适）。

根据自旋选择定则，单态和三重态之间的跃迁是禁戒的。

通常，三重态能级低于相应的单态，即S 1高于T 1，S 2高于T 2，……等等。

当然这不是严格的，有时也可能有S 1既高于T 1又高于T 2的情况。

通常激发光多半是紫外或近紫外，能量不会太大。

因此，一般最高都只激发到。

2S 图9-1 π电子能级和发光过程图9-1 给出π电子的激发和跃迁示意图。

发光多半都是从S 1跃 迁回到基态。

S 2能级的发光是少有的事，因为其能量通过无辐射多声子跃迁而转移到S 1的几率极大，约为1012/秒的数量级，这一无辐射过程化学家通常称之为内转换 (Internal conversion)。

第九章内膜系统与蛋白质分选和膜运输教学目的1、掌握信号肽假说和蛋白质转运的机制。

2、掌握高尔基体参与细胞分泌活动的作用。

3、掌握细胞内蛋白质的分选。

教学内容本章从以下6个方面讨论了细胞质质基质与内膜系统:1．细胞质膜系统及其研究方法2．内质网3．高尔基复合体4．溶酶体5．细胞的分泌与内吞作用6．小泡运输的分子机理计划学时及安排本章计划6学时。

教学重点和难点真核细胞在进化上一个显著特点就是形成了发达的细胞质膜系统，将细胞内环境分割成许多功能不同的区室。

内膜系统是指内质网、高尔基体、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)等四类膜结合细胞器，因为它们的膜是相互流动的，处于动态平衡，在功能上也是相互协同的，其中包括膜运输系统。

本章是细胞生物学的重点章，包括六个方面的内容，其中内质网及信号肽假说、小泡运输的分子机理是本章的关键内容。

1．内质网是内膜系统中的重要膜结合细胞器，主要分清光面内质网和粗面内质网在功能上的差异。

对于粗面内质网，重点是信号肽假说和蛋白质转运的机制。

2．高尔基复合体是内膜系统中参与蛋白质加工与分选的细胞器，要求了解和掌握高尔基体参与细胞分泌活动的作用，即将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地运送到细胞的特定部位或分泌到细胞外。

理解高尔基体在细胞内物质运输中所起的交通枢纽作用。

3．关于溶酶体，要求掌握溶酶体膜的稳定性、溶酶体的类型及特点、溶酶体的功能、溶酶体的生物发生。

4．细胞内蛋白质的分选是本章的核心内容之一，重点学习和掌握运输小泡的类型和分选信号、披网格蛋白小泡形成的机理、COP-被膜小泡形成的机理、小泡的定向运输、停靠和融合机理。

通过本章的学习要充分了解细胞内部结构的动态关系，蛋白质合成和分选的机制和“流水”作业的模式，从中获得启发。

教学方法讲授、讨论教学过程9．内膜系统与蛋白质分选和膜运输9.1 细胞质膜系统及其研究方法9.1.1 膜结合细胞器与内膜系统■ 膜结合细胞器的种类和功能● 膜结合细胞器种类与数量(表)● 膜结合细胞器的功能（表）● 膜结合细胞器在细胞内的分布（图）■ 内膜系统的动态性质内膜系统的最大特点是动态性质(图),这就使内膜系统的结构处于一个动态平衡。

第1、2节固体__液体1.沿各个方向的物理性质不同的现象叫各向异性，沿各个方向的物理性质都一样，叫各向同性，单晶体是各向异性的，多晶体、非晶体是各向同性的。

2．液体的微观结构：分子之间距离很小，分子间作用力比固体分子间作用力小。

3．表面张力：由于液体表面层分子间比较稀疏，分子间的作用力表现为相互吸引力，使液体表面绷紧。

4．一种液体润湿并附着在固体表面上的现象叫浸润；一种液体不会润湿某种固体，不会附着在固体表面上的现象叫不浸润。

一、晶体和非晶体1．固体分类固体可分为晶体、非晶体两类。

2．晶体与非晶体的比较宏观外形物理性质晶体单晶体有天然规则的形状(1)有确定的熔点(2)导热、导电、光学性质表现为各向异性(1)有确定的熔点多晶体没有确定的形状(2)导热、导电、光学性质表现为各向同性(1)没有确定的熔点非晶体没有确定的形状(2)导电、导热、光学性质表现为各向同性3．晶体的微观结构(1)规则性：单晶体的原子(分子、离子)都是按照各自的规则排列，具有空间上的周期性。

(2)变化或转化：在不同条件下，同种物质的微粒按照不同规则在空间排列，可以生成不同的晶体，例如石墨和金刚石。

有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。

二、液体的微观结构及表面张力1．液体的微观结构(1)分子距离：液体分子之间的距离比气体分子间距小得多，比固体分子之间距离略大。

(2)流动性：液体没有固定的形状，而且液体能够流动。

(3)分子力：液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小。

2．液体的表面张力(1)表面层：液体与气体接触的表面形成的薄层。

(2)表面张力：使液体的表面绷紧的力或说促使液体表面收缩的力。

三、浸润和不浸润现象及毛细现象1．浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。

2．不浸润：一种液体不会润湿某种固体不会附着在固体表面上的现象。

3．毛细现象：浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象。

第9章-集成电路设计与制造讲义第九章表⾯钝化§9.1 概述⼀、钝化膜及介质膜的重要性和作⽤1、改善半导体器件和集成电路参数2、增强器件的稳定性和可靠性⼆次钝化可强化器件的密封性，屏蔽外界杂质、离⼦电荷、⽔汽等对器件的有害影响。

3、提⾼器件的封装成品率钝化层为划⽚、装架、键合等后道⼯艺处理提供表⾯的机械保护。

4、其它作⽤钝化膜及介质膜还可兼作表⾯及多层布线的绝缘层。

⼆、对钝化膜及介质膜性质的⼀般要求1、电⽓性能要求（1）好的绝缘性能。

介电强度应⼤于5MV/cm；（2）⼩的介电常数。

除了作MOS电容等电容介质外，介电常数愈⼩，容性负载则愈⼩。

（3）能渗透氢。

器件制作过程中，硅表⾯易产⽣界⾯态，经H退⽕处理可消除。

2（4）离⼦可控。

在做栅介质时，希望能对正电荷或负电荷进⾏有效控制，以便（5）良好的抗辐射。

防⽌或尽量减⼩辐射后氧化物电荷或表⾯能态的产⽣，提⾼器件的稳定性和抗⼲扰能⼒。

2、材料-物理要求（1）低的内应⼒。

⾼的张应⼒会使薄膜产⽣裂纹，⾼的压应⼒使硅衬底翘曲变形。

（2）⾼度的结构完整性。

针孔缺陷或⼩丘⽣长会有造成漏电、短路、断路、给光刻造成困难等技术问题。

（3）良好的粘附性。

对Si、⾦属等均有良好的粘附性。

3、⼯艺-化学性质（1）有良好的淀积性质，有均匀的膜厚和台阶覆盖性能，适于批量⽣产。

（2）便于图形制作。

能与光刻，特别是细线光刻相容；应有良好的腐蚀特性，包括能进⾏各向异性腐蚀，与衬底有良好的选择性。

（3）可靠性好。

包括可控的化学组分，⾼的纯度，良好的抗湿性，不对⾦属产⽣腐蚀等。

三、钝化膜及介质膜的种类钝化膜及介质膜可分为⽆机玻璃及有机⾼分⼦两⼤类，如表9.1。

§9.2 Si-SiO2系统⼀、SiO2膜在半导体器件中的主要⽤途膜⽤作选择扩散掩膜1、SiO2对磷、硼、砷等杂质较强的掩蔽能⼒，在硅上的⼆氧化硅层上刻蚀出选利⽤SiO2择扩散区窗⼝，则在窗⼝区可以向硅中扩散杂质，形成PN结。

第九章植物病原原核生物一、定义原核生物（Prokaryotes）：是指含有原核结构的一类微生物。

一般由细胞壁和细胞膜或只有细胞膜包围细胞质所组成的单细胞生物。

二、特点1、无细胞核。

DNA游离于中心区域（核区）2、无线粒体、高尔基体、内质网由膜包围的细胞器3、核蛋白体分子量小（70s）类群细菌：具有细胞壁，单细胞原核生物放线菌：丝状真菌的统称蓝细菌：具有光合系统古细菌：在极端条件下生长（原始的、进化慢的）支原体：无细胞壁的一类原核生物第一节植物病原原核生物的一般性状一、植物病原原核生物的形态和结构（一）形状和大小细菌的形态有：杆状、球状、椭圆形、螺旋形、弧形或丝状。

1、球形（直径0.5-1.3 um）2、杆状（0.5-0.8u m×1.0-5.0 um）3、丝状（链霉菌属）细菌>0.3 um，过滤膜0.23，可以除去细菌，但是不能除去病毒（二）细胞结构和功能1、黏质层（slime layer）和荚膜（capsule）均为细胞生长过程中向细胞壁外分泌的一层黏液性物质，主要成分是多糖，还有多肽，少量的蛋白质和脂类。

保持细胞表面湿润状态而不致干燥。

厚度小于0.2 um，无明显边缘，结构松散并能向环境基质扩散的成为黏质层厚度大于0.2um，具明显边缘，并稳定附着于细胞壁外，具有固定形态的称为荚膜2、细胞壁（cell wall）是细菌细胞外的一种坚韧而有弹性的结构层，主要成分肽聚糖、还含有脂多糖、脂蛋白和磷壁酸等。

采用革兰式（Gram）染色可以将细菌分为两大类：即革兰式阳性菌和革兰式阴性菌。

有的细菌在特定条件下因基因突变而产生的无壁类型，在低渗条件下生长缓慢，在固体平板培养基上可形成特殊的煎蛋状的小菌落，这种细菌称为L型细菌。

（与去壁不一样）结晶紫草酸氨—鲁戈氏碘液—酒精或丙酮褪色—番红复染保持紫色—阳性红色—阴性原理：革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，故遇乙醇或丙酮脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会出现缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色；而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，再经番红等红色染料复染，就使革兰氏阴性菌呈红色。

第九章PEDOT:PSS9.1PEDOT:PSS分散体9.1.1简介聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）（PEDOT）因其作为聚合物分散体的实用性，已成为成功的导电聚合物之一。

与作为抗衡离子的聚（苯乙烯磺酸）（PSS）结合，可以制备形成稳定分散体的聚电解质络合物（PEC），其可以工业化规模生产并且可以应用于大多数沉积技术。

为了理解PSS的作用和形成稳定的PEC的要求，本章将从对聚电解质络合物的一般观点开始阐述。

随后是关于PEDOT:PSS分散体的合成和性质，PEDOT:PSS膜的性质和电导提升剂的功能的部分。

9.1.2聚电解质络合物聚电解质络合物通常通过混合聚阴离子和聚阳离子的水溶液形成。

根据在下面部分中描述的参数，该混合可以导致水溶性复合物或不溶性沉淀。

在20世纪30年代通过混合带相反电荷的天然聚电解质如明胶或阿拉伯树胶对聚电解质进行了第一次实验1。

在20世纪70年代，由Kabanov2-3，Bakeev等人4，Karibyants等人5，Dautzenberg6，Zitchenko等人7，Thünemann等人8和其他人9-10研究了形成稳定的PEC复合物的动力学，热力学因素和机理。

低分子量化合物和大分子的带电复合物之间的差异在于聚合物链之间的协作的分子间和分子内相互作用。

在一个、两个或三个电荷周围发生的作用力是这种影响效果的第一因素12。

对于单个离子，例如阳离子或阴离子，其势能不取决于其位置。

对于阳离子-阴离子离子对，势能的增益为-e2/r，其中e是电荷，r是两个离子之间的距离。

对于具有诸如阳离子-阴离子-阳离子的排列的三离子，两种阳离子-阴离子相互作用的电势增益为-2e2/r，并且对于两种阳离子之间的相互作用，电势损失为+e2/2r，增益为-1.5e2/r。

因此，三价离子比离子对或单一离子更稳定12。

同样的论证适用于更大的聚集体，因此PEC的排列主要是库仑力。

123124在分子水平上，在文献中已经讨论了PEC 的两种排列10。