Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1137321), страница 4

Файл №1137321 Диссертация (Транспорт носителей заряда в молекулярно допированных полимерах) 4 страницаДиссертация (1137321) страница 42019-05-20СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Параметры  ,  l и18t av подбираются статистической обработкой времяпролетной кривой по2критерию  . Точность определения подвижности в указанном подходесоставляет 0.1%. ПФ-зависимость подвижности подтверждена с высокойточностью. Неудовлетворительность метода состоит в предписанномхарактере гауссова распределения обратных времен пролета (  прямоопределяется по начальному (допролетному) участку времяпролетнойкривой. В последующем нами разработана программа численного счетауравнений ММЗ-э с целью определения параметров модели [44]. При   0.6аналитическая теория, предложенная в работе [12], оказывается неточной.Приблизительно в это же время (начало 90-х гг.) возрос интересисследователей к проблеме влияния полярности среды на транспортносителей заряда в МДП, стимулированный работами, выполненными влаборатории Ванникова [45-47].

Изучали неполярный МДП, а именнополистирол (ПС), допированный трифениламином (ТФА) при массовой доледопанта 0.33 (  = 1нм). Полярность среды изменяли введением в МДПинертной добавки динитробензола в пара-, мета- и орто-конфигурации сдипольным моментом молекулы 0.5, 4 и 6 D соответственно.

Введениепервой добавки практически не изменило ни подвижность дырок, ни ееэнергию активации. В случае мета-динитробензола изменения носилиумеренный характер и только при введении орто-динитробензола изменениябыли разительными. Так при ее максимальной концентрации 6 мас.%,относительная диэлектрическая проницаемость МДП возросла от 2.9 до 4.9,подвижность снизилась в 320 раз, а ее энергия активации возросла почти 2.5раза (от 0.18 до 0.46 эВ).

Для объяснения наблюдаемого эффектаиспользовали теорию диэлектрического континуума [47].Борзенбергер [48] исследовал роль полярности полимерной матрицы,сравнив значения подвижности дырок в нескольких полимерах при ихдопировании 40 мас.% слабо полярного низкомолекулярного соединениятритолиламина (ТТА, близкого аналога ТФА). В более полярных матрицах19подвижность была заметно ниже. Например, в допированном ПК онаоказалась на 2 порядка выше, чем в допированном полиметилметакрилате. Ксожалению, вопрос о количественной оценке полярности в статье неподнимался. В следующей работе из этой серии [49] в качестве допантаиспользовалислабополярноесоединениетолиламинофенилциклогексан(ТАФЦ) при массовой концентрации 75%.

Сравнивали подвижности дырок вполистироле(ПС)илиболееполярномПК,атакжевчистомнизкомолекулярном стекле ТАФЦ. При интерпретации данных использовалиформулу, объединяющую идеи Гилла и Шайна (ПФ-зависимость) и Бэсслера(неаррениусовская температурная зависимость), получившую впоследствииширокое распространение (   1.5) [50, 51]:2 2  ( , , F0 )  0 exp ( ) exp C ( 2   2 ) F01/2 (1.13) 3 Здесь C - эмпирическая константа (2.9  10-4 (см/В)1/2,    / kT и  дополнительный параметр МГБ, отражающий наличие прыжковых центровпространственного и ориентационного беспорядка. Было показано, чтодырочная подвижность в стекле и допированном ПС почти одинакова (но впоследнем все-таки несколько ниже), хотя в допированном ПК онаснижалась почти на 2 порядка.В этой ситуации авторы предложили объяснять влияние полярностисреды на подвижность носителей заряда через изменение параметра  ,величина которого теперь складывается из нескольких статистическинезависимых слагаемых, отражающих вклад в полную энергию беспорядка(  ) поляризационной (ван-дер-Ваальсовой) и дипольной (элементарногозвена полимера, а также молекул допанта или добавки, если таковаяприсутствует), так что  (  i2 )1/2(1.14)iВдальнейшем,этотподходполучилназваниеформализмадипольного беспорядка Борзенбергера-Бэсслера.

В рамках этого подхода20становится понятным резкое снижение подвижности носителей заряда сростом полярности среды, так как оно неизбежно сопровождается ростомдипольных моментов соединений, входящих в состав МДП. Аналогично, этообстоятельство вызывает рост энергии активации Eaпри обработкеэкспериментальных данных в координатах lg   1 / T .Вработе[52]приведенырасчетыпометодуМонте-Карлоэнергетических уровней прыжковых центров в присутствии поляризуемыхмакромолекул и жестких диполей молекул допанта или добавки. В качествепримера показано, что энергия дипольного беспорядка в кубической решетке( a  0.6 нм) полярного допанта с дипольным моментом 2.5 Дориентированыхаотическивпространстве)диэлектрической проницаемости среды 3.0,  dпри(диполиотносительной= 0.061 эВ.

Такжеустановлено, что энергия беспорядка, связанная с поляризацией молекулсреды без различия их природы,  vdWблизка к 0.055 эВ. Богатыйэмпирический материал по влиянию дипольного момента допанта нарезультирующую подвижность дырок в МДП содержится в работе [53].Окончательное оформление эти идеи получили в обзорах [54, 55]. Втечение 1993-1998 гг. было исследовано большое число МДП как сдырочной,такисэлектроннойпроводимостью,чтоподтвердилоприменимость формализма дипольного беспорядка в МДП.

Полученныеданные обобщены в книге [56].Основные нерешенные вопросы в области электронного транспорта вМДП по состоянию исследований на 1998 г. оказались связанными систинной природой ПФ-эффекта и выяснением роли, которую играютполяроны малого радиуса в температурно-полевой зависимости подвижностиносителей заряда. Кроме того, требовалось решить вопрос со степеньюнеравновесности транспорта в полярных МДП, а также в ПВК, модельномполимере для модели гауссова беспорядка Бэсслера.21Путь к решению ПФ-полевой зависимости подвижности носителейзаряда в МДП прошел через неудачные модели дипольного континуума (очем уже говорилось выше) и дипольных ловушек [57, 58]. Авторы работы[57] отмечают, что динамический расчет модели дипольных ловушекпозволил впервые объяснить происхождение ПФ-эффекта, обнаруженного вработах [6, 24-26], исходя из четких физических представлений, устраняятрудности, выявленные ранее в работе [59].

В ней авторы ассоциировали ПФэффект с влиянием поля на скорость выхода захваченных дырок дипольныхловушек. Но реализация этой идеи потребовала нереально больших значенийкак дипольных моментов молекул допанта, так и диэлектрическойпроницаемости полимерной матрицы когда. В конце концов, от неепришлось отказаться и в обзоре [58] отмечается, что модель дипольныхловушек следует рассматривать лишь как модель единичной ловушки, но некак теорию транспортного процесса в целом [58].В дальнейшем Новиков и Ванников сосредоточились на исследованиихарактеристикпотенциала,пространственногозадаваемогораспределенияслучайноэлектростатическогоориентированнымидиполями,расположенными в узлах кубической решетки [60, 61].

Были существенноуточнены выводы работы [52] в части влияния группы сильных диполей навид потенциального рельефа в высокоэнергетической части распределенияпотенциала (по модулю). Но самый важный результат состоял в том, чтопространственное распределение потенциала оказалось пространственнокоррелированным. Функция корреляции C ( r )   (0) ( r )  a / r , где a постоянная решетки. Теоретический анализ, подкрепленный расчетами пометодуМонте-Карлопоказал,чтопространственноераспределениепотенциала носит коррелированный характер с ярко выраженной доменнойструктурой: близкие диполи имеют и близкие значения электростатическойэнергии (еe среднее значение равно нулю). Однако глобально этораспределение все-таки остается гауссовым.

В этом состоит принципиальноеотличие в пространственном распределении энергии прыжковых центров в22МГБ и в системе жестких диполей. По мнению авторов статьи [61] этот фактдолжен оказывать самое сильное влияние на транспорт носителей заряда.В статье [62], вышедщей одновременно с работой [60] (но поданной вжурнал на 2.5 месяца позже), идея пространственной корреляции энергиипрыжковыхцентровиспользуетсядляколичественногообоснованияприроды ПФ-эффекта в полярных молекулярных системах. Отождествлениежестких диполей с полярными молекулами допанта должно привести кпоявлению ПФ-зависимости подвижности от электрического поля.

Так оно иоказалось.В модели дипольного стекла (МДС) [63] прыжковые центры, как и вМГБ, располагаются в узлах кубической рещетки, а темп переходаблуждающей дырки по-прежнему задается формулой Миллера-Абрахамса. Скаждым таким центром связывается диполь, случайно ориентированный впространстве (его величина принимается равной дипольному моментумолекулы допанта).

Методом Монте-Карло рассчитывается конкретнаяконфигурация электростатического потенциала. Энергия прыжкового центраотождествляется со значением потенциала в месте его расположения, и какужеуказановыше,ихэнергетическоераспределениеоказываетсяавтоматически пространственно коррелированным. После этого методомМонте-Карлорассчитываютвремяпролетныекривыеиисследуюттемпературно-полевую зависимость подвижности.Оказалось,чтополученныерезультатыхорошоописываютсяполуэмпирической зависимостью, близкой к той, что использована вформализме дипольного беспорядка: 9   dd  2  dd 3/2   0 exp  0.782eaF/(1.15)0dd 25kTkTгде  0 имеет стандартный смысл подвижности дырок на рассматриваемойрешетке прыжковых центров при отсутствии энергетического беспорядка, dd - дипольная энергия беспорядка, обусловленная жесткими диполями.

Характеристики

Список файлов диссертации

Транспорт носителей заряда в молекулярно допированных полимерах
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее