Estudio sobre la polimerización por plasma de materiales semiconductores - Cruz Cruz, Guillermo Jesús (Universidad Autónoma Metropolitana, 1998)
La polianilina (PAn) y el polipirrol (PPy) son dos de los principales polímeros semiconductores. Hasta ahora la síntesis de estos materiales se ha realizado por oxidación química o electroquímica en solución. En este trabajo se presenta un estudio sobre la polimerización por plasma de anilina y pirrol por medio de descargas de resplandor de radiofrecuencia (rf) en fase vapor con acoplamiento resistivo. El reactor fue diseñado con electrodos que pudieran deslizarse para modificar la separación entre ellos. Esta característica establece 3 regiones con diferentes condiciones del plasma dentro del reactor. La zona de más alta energía se localizó en los alrededores del electrodo rf, y la de más baja energía en las cercanías del electrodo aterrizado. Los polímeros se sintetizaron solos y en presencia de yodo, que participó en la reacción como un agente químico adicional que se enlaza con las unidades repetidas dentro de la cadena. Las propiedades eléctricas de los polímeros resultantes fueron evaluadas en función de la humedad ambiental y del tiempo de reacción, ya que la humedad produce cambios significativos en la respuesta eléctrica de ambos polímeros en presencia de dopantes como el yodo. Los resultados indican que la humedad incrementa la conductividad de los polimeros hasta 6 órdenes de magnitud, pasando de un régimen de aislamiento a uno de semiconducción. El tiempo de reacción también influye sobre las propiedades eléctricas ya que los polimeros sintetizados por plasma pueden llegar a reticularse por efecto de la intensa lluvia electrónica a la que son sometidos dentro del plasma. Este efecto puede reducir la movilidad de las cargas eléctricas dentro de la estructura del polímero durante las pruebas de conductividad. Adicionalmente se llevaron a cabo análisis de espectrofotometría infrarroja, termogravimetría y microscopía electrónica de barrido para estudiar la estructura, composición, estabilidad térmica y morfología de los polímeros. Los análisis indicaron que los monómeros y los polímeros ya formados pueden fragmentarse si la energía de la descarga es muy alta.