聚合物分散液晶光电器件研究与制备

I 聚合物分散液晶光电器件研究与制备 摘 要 聚合物分散液晶 一 种新兴电光复合材料。它制备方法简便、高对比度、不需要偏振片等优点, 光窗、液晶光阀与相位光栅全息记录膜等多种 合物分散液晶(器件当前的研究现状，结合我们自身实验条件，将传统的聚合物分散液晶 (件制备与固化荧光材料相结合，设计、研制出一种新型聚合物分散液晶 (光器件。同时我们还深入对聚合物分散器件(P 透射 光的散射的特性进行初步理论研究。 具体内容： （1）利用我们实验已有溶胶凝胶技术为基础，制备出具有荧光效应的荧光薄膜，将聚合物分散液晶(器件光电特性与固化荧光薄膜相结合，成功制备出具用荧光效应并且能实现对荧光光强定量调制的荧光开关。所 以，在医学领域、传感器、光纤通讯等领域中这种荧光开关器件独特的调控功能被广泛的应用与重要研究。 （2）采用聚合物相分离法制备据制备的件独特的结构，利用分布并结合单液滴的散射理论模型对器件施加外电场时透射光的散射特性随电压全文围绕膜器件优越的光电特性，分别从材料的特性，技术融合角度入手，进行了广泛而有深度的研究，对推动的应用具有一定发展价值。 关键词：聚 合物分散液晶（ 荧光开关； 散射理论； 反常衍射理论； of is a it be in a of so It is it is a of CD In we a on we on of as (1) We a we by of a a on be of in to a (2) We by to to of a we of of is We an of of So it a to 录 引 言 . 1 1 绪论 . 3 合物分散液晶 . 3 究背景 . 3 作原理 . 4 备方法 . 5 究内容与意义 . 6 2 荧光电子器件研究 . 7 光概述 . 7 光的发展 . 7 光产生原理 . 7 型与光谱 . 8 光开关的设计与制备 . 10 术与实验 . 10 件的制备 . 12 器与测试 . 13 据处理与结果分析 . 14 论 . 18 章小结 . 18 3 射 光特性研究 . 20 射理论 . 20 电压 . 20 术研究与实验思路 . 20 件的制备 . 21 试与分析 . 22 V 果与讨论 . 24 论 . 28 章小结 . 28 4 总结与展望 . 29 参考文献 .学研究成果 . 35 致 谢 . 36 - 1 - 引 言 “液晶后显示时代”已经来临。20 世纪 60 年代科学家 F. 现了液晶的电光效应（比如动态散射与相变等），很快液晶 就成为了电视机、投影仪系统、手表、仪器仪表等显示领域的热点1功耗（2 小、信息容量很大、无辐射且无污染等优点的液晶显示器件，在 70 年代 就形成了产业化，从而使它跻身于各类重要显示器件的行列之中。但是，目前液晶新技术的发明，大 多数来源于国外，而国内在这方面进展相当缓慢。所以，国内商家用的都是人家转让的 成熟技术或淘汰的技术，最新的技术总是在别人手里。在这种情况下液晶显示技术又成 为了国内同行研究的宠儿。由于液晶具有独特的电光特性的材料，特别是聚合物分散液晶（近几年来有了很多的用途。 将液晶微滴与聚合物单体上按一定的比例 混合，再高温发生聚合 反应就可以生成一种透明材料，人们取名为 没有 偏振片的情况下，只需 给这种器件上施加外电场或磁场就可使 膜由不透明的状态逐渐变成透明得状态。最初 于制作窗户透光方面。然而，现在成为了液晶 显示技术取代传统器件不可替代的材料5 通过折射率实现显示的。因此它在实验中不用偏振片就能改变光强弱变化、亮度提高，能耗降低以 及对操作人可简化操作等。如此一来便可实现大规模批量生产。 除了以上所提到的应用领域之外， 也可广泛应用于空间光调制器（8它是未来的光计算和光信息处理技术的基础。目前有40 余种空 间光调制器已经被人们投入到实际应用中，然 而常用的主要有铁电液晶，空间光调制器 晶光阀，液晶电视几种，其中液晶光阀成为了空间光调制器领域中研究最广泛和实际应用价值最高之一10原因它耗能低、响应快、分辨率高并且成本低等特性。 故， 仅性能好，研制简单且成本低廉， 而且在各个领域都有很重要用途。然而 研究历史尚短，能够研制出新的功能器件还 很少，所以仍需要我们在这一领域做更多更广泛的研究。 示模式新颖，但性能还远远没有完 善，目前依然存在一些 亟需解问题。比如：驱动电压与响应时间、光透过率的迟滞等 现象等。然而在保持高对比度的同时，如 2 何能大幅度的降低饱和驱动电压这一问题，一 直是各方面研究的焦点问题。目前国内也认识到这一问题的重要性与潜在的应用价值。 - 3 - 1 绪论 合物分散液晶 究背景 聚合物分散液晶器件研究中最有影响人物之一是斯坦福(S 学毕业在此期间，虽然曾出现过陈述很快操作制备该器件的相关专利，但是解释性能描述的不全面。于是功解释清楚该器件基本原理，并且发表文章12被有关研究者引用接近300 次。与此同时，微胶囊方法制备该器件被Dr 提出。随后，在 1985年，晶、预聚物混合后，发现液晶在电场调控有散射特性13,从而聚合物分散液晶出现另一种相分离制备方法。此方法已成为研究者研究研的焦点。被人们广泛使用。 对于聚合物分散液晶器件性能而言，人们最关 注实际问题有二个方面。一是调控电光转换特性。对电光转换的影响主要是材料， 从宏观到微观的测试过过程，不同材料的响应时间就不同，大多数 上升时间比下降时间多。对下降过程有两个不同的阶段有关研究者报道了有趣的细节，例如 人13。另一种是降低操作电压。长时间使用高电压会使器件的使用寿命短，耗费高。 考虑到这一点研究者设计与实验电压在10V 以下。有部分报道出操作电压降于5V 以下15。 随着新技术的出现，有关低电压的相关报道逐渐出现，例如紫外光聚合21、光致聚合物16等。一些新的材料和新的结构也逐渐出 现。可见，目前人们在聚合分散液晶方面研究投入很大精力，使得器件的性逐渐优越，逐渐走 入实际应用中。例如 件在工业生产化方面的应用，不需添加偏 振片， 大面积显示器件就能被的制作且投入与实际应用。并且相比传统的 的器件。 它的优势在于采用折射率可以将电场调控的双折射液晶和易于聚合的聚合物组成新型材 料，可广泛应用于建筑设计中的智能玻璃窗中。 近几年，能相当优越，由于液晶的 双折射和电磁学特性一直吸引着研究者的眼球，利用能与全息技术、光学材料相结合研制新功能器件成为研究者关 4 注的焦点。目前有大量的文献、论文、和专利可以检索到。可见术在传感器技术、双稳态器件17、光开关、液晶激射等领域的有广泛应用前景18。 作原理 美国州立大学的 究 员将液晶，以微粒状态，分散在聚合物基体中并且彼此不相连而首先发现了 。这 种液晶形成的微粒，彼此相互分隔开来，而聚合物形成了连续的相，人们便将这种薄膜称为聚合物分散液晶膜，即。置放在两块透明导电玻璃 间，采用某种方法使之形成一层 后，这就是一个简单的光学器件。液晶与聚合基体是制备 重要材料。这两种材料折射率在电场调控作用下的是否能匹配是器件性能的关键。原因19液晶材料具有独特各向异性特性，当未加外电场（磁场）作用时 ，液晶微粒，无规则、自由分布于聚合物材料中。因此 晶的折射率)与 合物的折射率)是不匹配，并且微粒对入射光有较强的反射与散射作用，入射光几乎不能通过，这时就会 膜呈现出不透明，即“在 外电场(磁场）施加作用后，液晶 微粒的向矢量方向逐渐改变, 当射与散射相当弱，光可以通过并且逐渐变强，将逐渐出现透明现象，即 “on s 但 是当我们去除外场时的作用时则膜又逐渐到“这一 过程可由图 示20。我们发现 膜状态的改变与外电场的强度大小有，且入射光的散射程度就会不同，故我们 可以控制施加的在 上的电场，这样入射光线的光强大小可被研究者调控。 图 a、b) 聚合物分散液晶的工作原理 (a、 b) of - 5 - 备方法 伴随新技术发展、新材料的出现，研究者通过设计与测验出多种 的研制方法22。目前最常用的方法有：（1）热致相分离（(2) 溶致相分离（(3) 聚合相 分离（4）微胶囊相分离法（14，（5）空穴法23。 （1）热致相分离（选取热塑性材料，并且溶解度要比熔点要高。这是 备方法的关键。经高温聚合物、液晶共混物后，形成均相溶液，后发生相分离并且降温使固化，最后使得液晶固定在高聚合物网格中。降温速率影响液滴尺寸，且液晶的尺寸是不容易控制，这对研究形貌的对性能的影响意义重大。另外，制备过程简单，可操作性强等是此法的优势。 不利的因素有：日常温度的变化是不稳定的， 这就导致微粒形貌不稳定的。粒径及分布状况与树脂中溶解度也有关。 (2) 溶致相分离（热塑性是此制备法聚合物材料的关键成分 。首先我们使液晶与其 形成的溶液且体系要均匀，然后再使液晶和聚合物发生相分离。此法回收溶 剂困难，操作相对 要复杂的多。 （3）聚合相分离(聚合相分离法主要是将热塑性的或热固性的高聚物预聚体 和 晶按一定的比例均匀混合。控制好混合比例，分子扩散速度、粘度，溶解性等特性，就会对液滴尺寸和形貌的形成影响比较小。目前，大多采用此方法。 （ 4）微胶囊相分离法（ 该法将氟化的小分子液晶，溶胀到聚甲基丙烯酸酯胶囊中，则浓度增加，从而影响了液滴尺寸的增大24。该法阈值电压和驱动电压的要求比较低，而且过程复杂，所以目前较少采用此法。 （5）空穴法 将可固化的光致预聚物均匀涂抹在沉积微 球上，微球浓度与微球多层规则排布是制作过程关键，然后再通过光照将其干燥固化，接着除去微球，从而形成规则的球形空 6 穴。再填入液晶并且盖上璃即可。此法的优点是：膜的尺寸比较均匀而且规则。采用此法可获得更高阀值电压的膜。示 。 图 穴法制备 in 上所述，这几类方法各有其优缺点。其中，方法（2）操作简单、不需任何添加剂、易控制等优点，值得采用。 究内容与意义 从以上研究可以看出， 件应用潜力巨大。本文根据聚合物分散液晶的工作原理、以及自身实验条件将 件与荧光素材料的特性有机相结合起来，对基于型的光学器件及 件的透射光散射的特性进行了独创性有价值研究。具体细分为： (1)通过采 用溶胶凝胶的方法固化荧光材料制备出荧光薄膜，利用件的开关特性，将聚合物分散液晶( 件与固化的荧光素相结合，制成具有荧光效应并且荧光的激发可被电控调节荧光开关，这种新型功 能器件可在军工领域、传感器、医学领域与光通讯领域等具有应用价值与发展前景。 （2）采用聚合物相分离法制备出 据 制备出来的 构，利用分布并结合单液滴的散射理论模型对其施加外电场时透射光的散射特性岁散射角度变化作了初步理论分析。 - 7 - 全文对基于 料器件设计与优越特性作了一部分理论研究，从新型性能的开 关到荧光的激发可被电控调节荧光开关，同时在此基础上，进一步对 件施加外电场时透射光的散射 特性随电压步理论分析。使我们深入了解 件应用价值。本项目是将器件的光学特性、荧光材料与信息科学等多技术的交叉研究，希望目前这些研究方法与经验能为光电子器件相关领域的研究者带来一些帮助。 2 荧光电子器件研究 光概述 光的发展 1575年，西 班牙科学家 发现荧光现象。在17 世纪时，研究者全面展开对荧光研究，重点对有关现象问题进行深入描述。但是有关荧光的产生原理及条件研究者解释还是不全面，直到 19 世纪中期，研究奎宁和叶绿素荧光材料时，发现荧光材料吸收一定的能量后就能被激发产生荧光。从而出现了“荧光”这一名称。 1867年，一次对荧光进行了分析。19 世纪末，人们已经了解有关荧光化合物。了荧光现。直到50 年代我国才出现极少荧光现象方面的实验研究25。 光产生原理 我们了解化学发光是从化学反应的过程中产生能发射光谱的激发态的物质，荧光也是如此。在常温环境中大部分荧光物质均处于 能量最低的状态,所以此时态为基态。我们用可见光照射荧光物质时,它的分子吸收， 频率相同光线后不稳定，发生跃迁。迁到分子的第一激发态的最低振动能级，这一过程 中荧光分子与其它分子或者同类分子相互碰撞并且消耗了能量，则分子就不会发光。而分子在第一激发态的最低振动能级不稳定，就会继续回落到基态时,分子就以光的形式释放能量,即为荧光产生原理25。6 。 8 子内的光物理过程 of 类型与光谱 光与迟滞 (光两类。 瞬时荧光有二个产生过程：一：是分子被激发过程中产生的。二：分子形成的聚合物（激发态二聚体）也可能产生瞬时荧光。可用公式表示为： 01（ 1） 10 10 0()2ss ss （ 2） 其中 迟滞荧光具有二种类型： （1）T 态的分子热活化后，处于1S 态，然后辐射、跃迁而产生荧光。由于单重与三重态布居是 热平衡的，所以 程如下： - 9 - 110 热活化（ 3） （2）1S 电子态激发分子的布居是经由两个处于1T 电子态的分子相互作用时所引起的。过程如下： 11 1 0S（ 4） 10（ 5） 从分析化学方面的来看，广泛研究的是瞬时荧光，但对迟滞荧光研究比较少。 2 按照光子能量分类，荧光又分为三种类型： （1）斯托克斯 (光。 （2 ）共振荧光。（3）反斯托克斯（ 光。在高温下的条件下，某些元素的第一激 发态能级大于基态的能级布局的情况下反斯托克斯（ 光出现。在入射光激发下，激发光的波长比荧光波长。本文我们主要研究是斯托克斯27。 荧光光谱重要光谱是：激发光谱和发射光谱。 激发光谱是指荧光强度对激发光波长的关系曲 线所得到的谱图。发射光谱是指荧光强度对发射波长的关系曲线所 得到的谱图。例如：图 5分别表示苝的苯溶液和硫酸奎宁的稀硫酸溶液的吸收光谱与荧光发射光谱。 10 的苯溶液(a)和硫酸奎宁的稀硫酸溶液(b)的吸收光谱与荧光发射光谱 of of of 荧光光谱图我们观察出，相比激发（或吸收 ）波长，荧光发射波长会更长。无论激发波长如何变化，激发波长都不影响荧光光谱形状。 光开关的设计与制备 术与实验 目前，国内外大多数研究者基于 速的响应时间和稳定的物理性能等特点,广泛研究它在光阀、光栅、全息光开关、显示 器、三维图像显示、光学计算处理与光电开关29领域的应用。从而它具有广泛的应 用价值需要我们研究。但是目前国内利用件 的光电特性结合荧光材料的研究目前 相对还不多。橙红色的荧光素 - 11 - （荧光 材料其中是一种有机物,它的分子结构式如图 示35稳定性使它具有广泛的研究价值。它 优越的光电性质，当一定强度的光，照射到荧光材料时，它能吸收短长的光 能后，激发出较长荧光光谱36目前光电材料前沿研究课题之一荧光材料的研究。 以往我们对荧光素特性的研究，一 般主要针对的是材料的液态40然而要把它制作为器件后能被实际生活中应用，我们必须采 用一种方法对荧光素材料进行固化。通过研究我们使用溶胶凝胶的方法对其进行固化，并结合 备技术,成功制备出具有荧光效应的新型电控可调谐荧光开关器件。用蓝色 源入射到器件上时，通过调制施加在器件的驱动电压大小产生新的现象。当我 们未给该器件施加电压时,蓝色 源几乎没用通过，荧光现象微弱，几乎没有荧光 产生。而我们逐渐增加电压时，光纤光谱仪在散射光路中，我们探测到 明显的荧光带，因此产生荧光。经过 我们测试,得出当驱动电压在0 120间调制时,荧光光强能够实现近似线性的调制。 利用 关技术与荧光材料相结合，制备出一种新型的、具有荧光效应并且荧光激发可被电控调谐的荧光开关。该器件具有 独特创新型设计结构。该荧光器件的制备工艺简便且对输出信号的输出易检测等优点吸 收研究者的眼球。尤其响应快速、高的灵敏度是关键，可能应用在研制智能化的生物 传感器。另外,荧光 材料自身敏感性能使我们根据外界不同的环境的刺激实施开关动作, 这高的灵敏度可能在医学领域、环境分析、军工等领域得到广泛推广应用。 荧光素分子结构式 of 12 件的制备 荧光开关器件制备步骤如下： 第一是 程：采用溶胶凝胶法合成的方法将32的质量比混合液（聚甲基丙烯酸甲酯(液 并且同时用玻璃棒搅拌至均匀,使用胶薄机将混合溶液均匀甩膜在定匀胶薄机 转速为900然后将其放入烘箱一分钟使固化后形成最后将另一透明用螺旋测微计测得薄膜厚度大约为40m。 第二是制作荧光薄膜：入15用透明玻璃棒搅拌制成溶液1均匀。入10拌直至均匀状态。然后使用移液管量取5搅拌均匀。将其放置在900后将涂抹在过固化后形成荧光薄膜后，8。 最后,我们把上述的薄膜制作完成,根据图下2 作成类似于层状复合结构的荧光开关器件 。在测试过程中,使线通过后照射荧光薄膜层上。 根据材料的特性与器件原理，把以上步骤制作出样品相结合，设计出满足我们要求的器件结构。 器件结构 of 13 - 器与测试 使用型号4000光纤 光谱仪（采购于测试液态荧光素、光素的液态光 波长是46 8液态荧光素的光谱图 （曲线1是线2是荧光素的液态的光谱图） ED 用透镜会聚入射光，其垂直入射到器件上。型号探测到荧光光强强接收角度为 与此同时，在层上装置施加外电压,调节其外电场，测量散射光路的光强度变化情况，在计算机软件输出 端连接光谱仪,可见,整个实验测试过程中可同步显示。 14 荧光开关结构、光路检测装置图 数据处理与结果分析 1、光谱图的分析 ：在测试调控驱动外加电压与 荧光光强的特性关系时,观察到光谱仪的输出端输出连续光谱，且在光谱上出现有两个峰值：波长 468蓝光峰值；波长在515545光带峰值。 2、荧光开关：调节施加在器件驱动电压在 0240V 变化时,具体 数据见表，使用计算机绘制光谱图如图 示。当我们给荧光器件的 未施加驱动电压时,使用光纤光谱仪检测到波长为 468光 光强相对强，其光强峰值约为 时在波长 515545围的 荧光带的光强相对很弱,其光强峰值强度 除噪声的干扰),如图中 0V 谱线所表示, 2约为 13/5， 此状态我们定义为关态;然而当我们调控施加驱动外电压在 20240v 范围变化时,光谱仪探测到蓝光（波长为 468强有明显变弱且变弱的趋势比较很大，而荧光带的光强明 显出现增强(消除噪声干扰)并且荧光光强增强趋势很大且稳定，从而实现了 荧光开关器件的良好效果。从图中的光谱线变化观察到，在调节驱动外电压变化过程中，波长 515545 围的光强峰值强度变化显着。可见，一种利用理的荧光开关器件制备具有开关特征。 这种荧光开关器件工作原理与 材料主要成分液晶与高聚物，由于液晶具有双折射的特性 ，导致无施加外加电场时与施加外加电场 - 15 - 时在上时，不透明和透明状态。其一，当于经达到激发荧光的强度，荧光吸收的能量少，不足以激发荧光薄膜产生荧 光，因此，产生荧光光强呈现很弱状态。其二，当则明的状态时,入射光经过膜后，微粒的反射与散射作用逐渐不强，荧光薄膜吸收透射过的光强 能量逐渐增强，达到激发荧光需要的能量后，使得荧光材料吸收一定的能量后从而激活 荧光的产生，因此呈现出明显的荧光效应515545围的光强逐渐增强。 04)光谱图 、光电调制特性：我们进行 调制在荧光器件上的驱动外加电压,当不变实验条件下,间隔是20V,从0步调制增加 ,记录光纤光谱仪输出蓝光光强与荧光带光强的数据并作数学处理。具体方法是：根据对应光谱仪与测得数据的读数并提取最大值如表，得到驱动电压与蓝光对应关系，驱动电压 与荧光光强度与对应关系。示。 16 蓝光、荧光光强度与电压关系及拟合曲线 ED ac （1）当我们调控在器件上驱动外电压的逐渐增加时,光纤光谱仪接受到蓝光（曲线1）光强递减快,其解释理由：该器件的入射光随着施加外电压的逐渐增加，使得通过增强，这个过程散射光强逐渐减弱,对离散的数值用函数进行拟合得公式： 21y （6） 可知, 在电压0240得到拟合渐近线。从曲线中我们可以直接观察到， 当驱动外电压大小超过120光光强几乎不在不变,几乎接近某一定值。 （2）随着驱动外电压的增加时,探测到（荧光曲线2）光强逐渐递增,原因是该器件随着透射光的增加，荧光材料吸收的光能逐渐增加,从而激发荧光产生光强度逐渐增加。对提取出数据用函数进行拟合得： 22y （7） - 17 - 可见, 当在0至240总体满足二次多项式曲线规律,得到拟合渐近线。当电压超过 120光强 度达到饱和，荧光光强几乎是不会不变的,接近某一定值。 提取的测得数据。有两点我们需要注意的问题： （1） 当施加驱动外电压少于 160V 时,我 们分别提取 0、20、40、 60 和 120V 对应蓝光光强峰值2见下表2表 2动电压光强峰值 0 20 40 60 120 140 160 蓝光光强 I1/光光强 I2/7635 1/3:5 11:5 9:5 7:5 6:5 1:1 4:5 经过表格数据计算可知,提取表中0120电压范围中数据分析，蓝光光强 变化规律是线性递减趋势（具体变化如图 曲线 1 中虚线代表），经计算机拟合得的曲线函数为： 1y 1262 （ 8） 而荧光光强变化在0120V 范围的可调外电压中是线性趋势且递增规律（虚线所示），拟合得到曲线函数为： 2y 1910 （ 9） 经过计算机处理分析可得拟合值与实际数据误差很 小,这就为连续稳定的调制荧光光强提供可靠的依据。 18 （2）当电压调制大于120光带的光强呈 现增幅值下降变化,在180V、200V、220压1402 40是递增量渐趋饱和。 响应时间也是衡量器件性能的一个重要参数。 经过查资料发现荧光材料弛豫时间102，对料而言，它的电场响应时间一般具有m 比两种材料响应时间，可认为荧光材料与 相结合，它不会影响 间。我们实验室曾经测得3。因此该荧光开关器件响应时间数量级具有由此说明,当调节在该器件上 驱动外电压的电场的强度变 化时，我们可实现调制产生荧光带的光的光强变化。通过定量比较，可见该器件其调程量度范围度 大、响应时间快、调制幅度广。并且发现在驱动外电压在小于 120调制荧光光强变化增幅趋势呈现出稳定线性的增加的效果,易于我们定量控制荧光带的光强与荧光产生效率,提高实际应用价值。 论 我们首次使用溶胶凝胶的制作 方法固化荧光材料，并结合 关技术,利用晶 的光开关特性、电场响应快速与荧光光学材料 的特性,成功研制出荧光开关，又可被电控调谐荧光光强。荧光带的光强在 关态、开态、对比度约为 12。选择合适的驱动外电压范围,可实现对输出荧光光强 定量可靠稳定的调控。 荧光开关器件优越功能与荧光薄膜材料本身的特性有关, 应用价值 在传感器、信息通讯、光电子器件等电子领域中有着潜生命力。该器件设计原理与结构 上是一种新型的研究与探索，国内外很少见到此荧光效应荧光开关的相关报道。 章小结 本文是首次将聚合物分散液晶(关技术 与固化荧光材料的特性相结合,研制出一种新型的、具有荧光效应且其荧光强度可 被电控调谐的荧光器件。当用蓝色 源正入射到开关器件时,通过调制施加在开 关上的驱动电压值来调 控器件的荧光效应。 - 19 - 在测试实验过程中,我们观察到该器件的驱动外电压值范围在 0 至 120V 间变化,荧光带的光强能够实现近似线性的调制。这种对荧光 光强可实现定量调制的性能展现出该器件可在医学、传感器、军工等与光电子研究相关 领域有着潜在研究价值与应用。值得我们投入精力继续努力研究。 20 3 射 光特性研究 近几年来人们开始研究聚合物分散液晶 器件在散射方面的特性，一些研究报到这与液晶微粒光折射率 的范围间不匹配引起的44反常衍射理论可解释微粒大小是液晶微滴引起的散射效 应。不久，6 和范志新等人47提出了独立模型、散射模型。这 些模型的建立为我们研究该器件的奇