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361 意料之中,意料之外(求订阅)

在这之前,他还需要确认样品的膜厚。

    之前通过样品吸光度反推厚度的前提,是某一吸光度下的样品厚度已知,而薄膜都是几纳米、几十纳米、一百纳米的尺度,不可能用尺子量厚度。

    许秋打算采用的方法是扫描电子显微镜(sem),这是一种常用的确认微纳米级别样品厚度测试手段,其他手段还包括椭偏仪、台阶仪、原子力显微镜等等。

    sem测试厚度的原理是扫描样品的断裂面,直接读出厚度信息,具体实验方法,就是先把样品旋涂在玻璃片上,然后用玻璃刀将基底从中间划开,接着再掰断,最后用sem扫描、拍照。

    当然,这个方法也是有限制的。

    如果采用这个方法,测试一百纳米级别的薄膜,问题不大,但如果是几纳米的薄膜,难度相对就比较大了,因为基本上达到了sem的分辨率极限,尤其材一一楼的sem还是早期快被淘汰的产品,分辨率就更差了。

    于是,许秋故意涂了两片厚厚的itic和idic“薄膜”,其中,idic属于未雨绸缪,今天虽然用不上,但之后肯定能够用得上。

    根据旋涂是溶液的浓度和转速,许秋初步估计,两者的膜厚应该都超过了100纳米,反正现在又不是在制备器件,只要保证薄膜是均匀的即可。

    sem测试,顺利完成。

    晚上,许秋拿到了最终的拟合结果,itic的激子扩散距离为144纳米。

    这个结果比较符合他的预期,属于意料之中的结果。

    根据文献报道,标样p3ht材料的激子扩散距离大约为10纳米左右,itic体系无法制备厚膜、大尺寸器件,那么其激子扩散距离和传统聚合物给体材料体系相当,也很容易理解。

    周二,许秋继续进行idic体系的激子扩散距离测试,最终拟合结果表明,idic的激子扩散距离是168纳米。

    这个就属于意料之外的结果。

    idic和itic,激子扩散距离分别是168和144纳米,两者之间虽然有所差距,但只相差17%左右,这个差距不足以完全解释,为什么idic体系可以制备大尺寸、厚膜器件,而另一个itic体系不能。

    许秋分析出两种可能:

    其一,之前的推论过程可能有问题,需要重新进行论证;其二,由90个数据点得到的实验数据不够,拟合结果的误差较高。

    前者很容易理解,后者是因为在实验过程中,数据都是有所波动的,而且有时候会出现一些数据异常的点,或者说“奇异点”。

    如果不舍去奇异点的话,最终拟合结果很可能会和实际结果偏差很大,但如果舍去奇异点的话,怎么定义奇异点就是一个问题,主观成分很大。

    换句话说,在数据拟合的过程中,存在着很大操作空间,有时候真的是想要什么数据,就能拟合出来什么数据。

    就比如一组数,10、15、20、25、30,平均值是20,假如把10认为是奇异点给舍去了,剩下的四个数据,平均值就变化为了225。

    在线性拟合中,这种操作对结果的影响还算比较小,而现在激子扩散距离的拟合是非线性的,如果强行去掉几个不那么“奇异”的“奇异点”,idic体系最终拟合出来的168纳米的结果,变更为268纳米都是可以实现的。

    当然,许秋只是怀疑拟合结果存在误差,如果真实的结果就是他测试出来那样,他肯定不会进行“操作”的。

    因为这种事情一旦开了头,就没有回头路可走了,只能不断编织谎言,用一个谎言去粉饰另外一个谎言。

    反正,就算分析不出来idic体系可以制备厚膜的原因,把真实的情况报道出来也好。

    只要真诚一点说:“我们发现了一种独特的实验现象,但现在还无法解释”,然后可以把这个问题留给其他研究者,或者将来的自己来解决。

    在确定了这个基调后,许秋将itic、idic的激子扩散距离测试实验,交由模拟实验室,进行大批量的重复。

    周三上午,许秋拿到了模拟实验室测试的结果。

    经过数百个实验数据的拟合,最终的结果表明,itic、idic的激子扩散距离分别为130纳米和192纳米。

    这样看来,之前拟合结果因为数据量不足,确实是存在一定误差的。

    而且,现在一增一减之下,itic和idic的激子扩散距离数值结果被拉开了大约48%的差距,这个幅度已经不算小了。

    因此,可以保留之前结论,认为激子扩散距离的提高是“器件性能对厚度、尺寸不敏感”的主要原因之一。