【摘要】 本文详解贺利氏Clevios™ PH1000导电高分子材料的电导率测试方法，涵盖样品制备、四探针方阻测量、厚度测量及电导率计算。通过对比不同掺杂处理（如DMSO、EG、酸处理）对电导率的影响，助您实现从1 S/cm到超过1000 S/cm的导电性能突破。

在导电高分子材料中，贺利氏 Heraeus 的 Clevios™ PH1000（PEDOT:PSS 导电液） 可谓“实验室常青树”。然而，同样是 PH1000，为什么有人测出 1 S/cm，有人却能做到 上千 S/cm？

关键不仅在于配方，更在于——你是怎么测的。下面，我们就从一套可复现的测试流程开始，带你一步步揭秘，如何通过严谨测试与工艺优化，真实释放材料的导电潜能。

 

01样品制备：先把膜“做对”

电导率测试的第一步，不是上仪器，而是 成膜质量。

以 PEDOT:PSS PH1000 溶液为例，将40 μL 掺杂了5%DMSO的溶液滴涂在 1 cm × 1 cm 玻璃片上，待液体均匀铺展后，在130 °C热板上干燥15 min。这样可得到 厚度约 100 nm、致密且均匀的薄膜，非常适合后续的四探针测试。

 

02方阻测量：四探针为什么是“标配”

干燥后的 PH1000 膜冷却至室温后，采用高精度四探针方阻仪测试表面电阻（也可在薄膜上沉积银电极进行测试）。

  • 四个探针均匀接触样品表面，外针通电、内针测压；

  • 通过电流 I 和电压 U 计算出方阻 Rsq ；

  • 每个样品测试 3 组数据，取平均值以减小误差。

 

03厚度测量：决定你“算得准不准”

要从方阻算到电导率，厚度必须准确。常用方法是台阶仪（如 Dektak 系列）：探针沿膜边缘移动，测量台阶高度。同样测 3 组位置，取平均值，确保数据稳定。（注意：厚度需以 cm 为单位参与计算）

很多“电导率偏低/偏高”的问题，其实就出在厚度测量这一步。

 

04电导率计算：从方阻到 σ

当你得到：方阻 Rsq & 膜厚 d，即可计算电导率 σ：

σ = 1 /ρ=1 / (Rsq × d) （其中 ρ 为电阻率，单位 S/cm。）

公式不复杂，但前提是：膜对、厚度对、方阻对。

 

05为什么掺杂不掺杂能差这么多

Zhou 等人的研究给出了直观的对比，Clevios PH1000 在不同处理下的电导率差异显著：

结论很明确：

  • 极性助剂（EG、DMSO、2-MEA） → 提高 PEDOT 分子有序度，形成连续导电通路；

  • 酸处理（H₂SO₄） → 去除 PSS 绝缘相，显著提升导电性；

  • 胺基聚合物 PEI → 电子转移导致 PEDOT 部分去掺杂，导电率下降但功函数降低。

因此，在实际应用中：

若追求高导电透明电极，应采用 EG 或 酸 后处理；

若用于电子收集层或功函数匹配，可适当使用 PEI 改性。

 

06快速复盘：一套能跑通的测试要点

07写在最后

加入了5%的DMSO，从 1 S/cm 到 1000 S/cm，PH1000 电导率的提升背后，是分子结构的重组与测试方法的严谨执行。无论你想让它更“金属”，还是更“半导体”， 方法，就藏在每一次实验的细节里。

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