The nucleation and growth processes associated with the morphological evolution of polyaniline during potentiodynamic polymerization have been investigated. Film deposition was first ruled by progressive nucleation with a two-dimensional growth process, and followed by progressive nucleation with a three-dimensional growth process. Initially, a smooth and compact polyaniline film was deposited on the indium tin oxide electrode, whereas a fibrous three-dimensional porous network structure was observed after the initial stage. As the number of cycles increased, the film became rougher and more porous three-dimensional network structure with higher free volume, resulting in higher doping levels. Finally, the increased doping levels and a higher charge carrier mobility lowered the sheet resistance of the polyaniline film.

변전위법 중합 과정에서 폴리아닐린의 핵 형성 프로세스 및 성장 프로세스를 모폴로지 진화와 연관하여 확인하였다. 필름증착은 초기에 2차원 성장 프로세스를 통한 점진적 핵 형성이 이루어지고, 이어서 3차원 성장 프로세스를 통한 점진적 핵 형성이 지배적이었다. 초기에는, ITO 전극 상에 부드럽고 치밀한 폴리아닐린 필름이 증착되었지만, 초기 단계 후에는 섬유상의 3차원 다공성 네트워크 구조가 관찰되었다. 순환 전압전류의 사이클이 증가함에 따라, 필름은 큰 자유 부피를 가지며 더욱 거칠고 다공성인 3차원 네트워크 구조가 되면서 도핑 레벨이 증가되었다. 결국, 증가된 도핑 레벨과 전하 캐리어 이동성의 향상으로 인해 폴리아닐린 필름의 면저항이 낮아졌다.

Keywords: polyaniline, potentiodynamic, nucleation process, growth process, morphology