Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1137321), страница 9

Файл №1137321 Диссертация (Транспорт носителей заряда в молекулярно допированных полимерах) 9 страницаДиссертация (1137321) страница 92019-05-20СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

3.5), хотя и с большим значением . Разность  PF = (  PF -  PF ) тем меньше, чем менееПФ-коэффициента  PFнеравновесным является транспорт или чем в более сильных полях составилипроведены времяпролетные измерения. Найденные значения  PF0.52 (ММЗ-3) и 0.7 (В/мкм)-1/2 (ММЗ-1 и ММЗ-2), причем спрямление кривойзаметно лучше в случае ММЗ-2, чем для ММЗ-1.Как уже указано выше, ММЗ-3 хорошо описывает неравновесныйтранспорт дырок в допированном ПК (30-50% ДЭГ), в котором сообщается о1/2протяженности линейной зависимости lg   F0 , охватывающей чуть болеедвух порядков по полю [24].

Наши данные полностью согласуются с этимиданными. Кривая 1 на рис. 3.5 достаточно хорошо аппроксимируется прямойлинией в интервале полей от 105 до 108 В/ м, перекрывающем даже трипорядка по полю, но с несколько большим значением ПФ-фактора, как на этоуказано выше. По всей видимости, истинное значение  PFменьшесообщаемого в литературе [102] 0.39 (В/мкм)-1/2 в 1.2−1.3 раза.Обсудим теперь вопрос о временах достижения квазистационарнойподвижности. В случае дисперсионного транспорта она вообще недостижима[118].

В ММЗ-г выход транспорта на стационарный режим в принципевозможен, но характерное время установления этого процесса t можетоказаться очень большим. Согласно теории имеем [117, 118]21(3.9)t   0 exp( 2 2 )kTЗначения величин t и  приведены в табл. 3.2. Видно, что только в моделиММЗ-3 при малом отношении F0 / L времена пролета и установленияквазиравновесия оказываются одного порядка в хорошем согласии срезультатами численных расчетов (кривая 2 на рис. 3.1).

Заметим, что хотя ttrпочти в 20 раз больше t , горизонтальное плато на времяпролетной кривой 1на том же рисунке так и не возникает (см. также рис. 3.2). Это говорит о том,55что оценка времени установления квазиравновесия транспорта сильнозанижена. Cогласно рис. 3.3 даже при L =1000 мкм подвижность все еще в 2раза выше квазиравновесной подвижности  , приведенной в табл. 3.2 дляММЗ-3.ТаблицаРасчетные3.2.данные,относящиесякквазиравновесному режиму транспорта.Модельt,с , м2 /(В с)ММЗ-10ММЗ-22.7  1061.6  10-13ММЗ-30.0534.5  10-113.2.Особенноститемпературно-полевойзависимостиподвижности.В данном подразделе мы проанализируем влияние температуры напроявление ПФ –эффекта в МДП.

Комбинируя формулы (3.7) и (3.8), найдем  (1 / 2) 0 0 00 exp[ 0.522kT2  PF F01/2 ](3.10)Как и раньше,  00  это частотный фактор в предельно слабомэлектрическом полеF0  0(от температуры не зависит), а PF коэффициент, уже зависящий от температуры (см. ниже). Полученноевыражение аналогично основной формуле, фигурирующей в формализмедипольного беспорядка [49, 54, 56],   0 exp[(4 / 9)22kT2  PF F01/2 ](3.11)где предэкспонент  0 −некоторая постоянная величина, совпадающая сподвижностью  при T   и F0  0 (а также в условиях отсутствия всистеме энергетического и пространственного беспорядка).

В ММЗ-г56 0  (1/ 2) 0 0 00 . Значения параметра  в формулах (3.10) и (3.11) несколькоразличакются из-за разных коэффициентов при первом члене у экспоненты вквадратных скобках. Следует иметь в виду, что если аналитическая формула(3.10)относитсякквазиравновесному транспорту,тоотносительнополуэмпирической формулы (3.11) есть большие основания сомневаться вэтом,посколькуонаосновананаанализебольшогообъемаэкспериментальных данных.При выборе параметров ММЗ-г будем ориентироваться на данные,полученные для 30% ДЭГ:ПК [15−17]:  = 0.13 эВ, 0 = 4.4  10-7 м2/(В с),  00= 5.4  1010 с-1 и  0 = 0.25  10-10 с. Соответственно найдем, что  0  1.35 0 =5.94  10-7 м2/(В с).

Как и в предыдущем подразделе величина  PF равна 3.9 10-4 (м/В)1/2, но только при комнатной температуре. Общее выражение дляпостоянной Пула-Френкеля в соответствии с моделью дипольного стекла [63]и уточнениям, предложенным в работах [96] и [122], имеет следующий вид  S 3/2)  2  (e /  S )1/2 kT PF  0.78  ((3.12)Здесь  S −энергия дипольного беспорядка, ответственная за происхождениеПФ-эффекта (она составляет часть полной энергии беспорядка  ), e элементарный электрический заряд и   ( N h )1/3 , где N h  концентрациямолекул допанта.

В нашем случае   1.17 нм (плотность ПК 1.2 г/см-3, амолекулярный вес ДЭГ 343 г/моль). Согласно [121]  S  0.083 эВ. Расчетноезначение k PF  exp(  PF F01/2 ) = 5.0 ( F0  2  107 В/м, T = 295 К) в хорошемсогласии с данными работ [24, 102].ПослетогокакпараметрыММЗ-гопределены,можнопроанализировать как особенности транспорта дырок, так и температурнополевуюзависимостьподвижности.Припроведениирасчетов(см.предыдущий подраздел) толщина образца принята равной 20 мкм, а57поверхностнаяплотностьгенерированныхдыроквтонкомприповерхностном слое, как и прежде, составляет 1012 м-2.Расчетные времяпролетные кривые представлены в логарифмическихкоординатах lg j  lg t , что позволяет единообразно обрабатывать подобныекривые при широчайшем разбросе степени неравновесности транспортаносителей заряда (пример подобной обработки представлен для кривой 2 нарис.

3.6а). Время пролета ttr определяется пересечением допролетной (j  t  1 ) и послепролетной ( j  t  2 ) прямых, аппроксимирующих ходкривых на этих участках. В рассматриваемом случае значения показателейстепени  равны 0.1 и 3.44 соответственно при времени пролета 210 с, чтосоответствует подвижности  = 9.3  10-16 м2/(В с).

Полученная подобнымобразом информация представлена в таблице для различных температур изначений электрического поля.Для сравнения на рис. 3.6б времяпролетные кривые представлены вприведенных линейных координатах j  t . Видно, что обработка кривых 2 и3 уже представляет определенные трудности.58Рис.

3.6. Расчетные времяпролетные кривые (см. текст). Температура410 (1), 290 (2) и 250 К (3). Электрическое поле 105 В/м. Значения kPFприведены в таблице. Данные представлены в логарифмических (а) илинейных (б) координатах [123].Рис. 3.7. Температурная зависимость подвижности носителей заряда.Расчетныеточкисоединенысплошнымилиниями,сплайнаппроксимирующими их. Пунктирные прямые соответствуют теоретическойзависимости с подгоночным параметром  ef . Штрих-пунктирная прямая укривой 4 соответствует  = 0.083 эВ (см.

текст). Электрическое поле 105 (1),106 (2) и 108 В/м (3, 4).59На рис. 3.7 приведены зависимости времен пролета от температуры вкоординатах lg   T 2 , типичных для модели гауссова беспорядка Бэсслера.Анализ этих данных показывает, что расчетные кривые для F0 = 105, 106 и 108В/м хорошо спрямляются в соответствии с формулой  exp( 0.5 ef2k 2T 2)(3.13)Значения параметра  ef составляют 0.119 (1), 0.116 (2) и 0.079 эВ (3),закономерно снижаясь с ростом электрического поля. Отметим, что приT 2  0 аппроксимирующие прямые (на рисунке даны пунктиром) несходятся в одной точке.

Спрямляющая пунктирная прямая для расчетнойкривой 4 (  = 0.083 эВ, F0 = 108 В/м и kPF = 40) приводит к значению  ef =0.072 эВ. Штрих-пуктирная прямая построена в соответствии с формулой(3.13) для  = 0.083 эВ и совмещена с кривой 4 при T = 330 K. Различиенаклонов двух последних прямых, возможно, связано с сохранениемнекоторой неравновесности транспорта при 330 К (рис. 3.8).Рис. 3.8. Расчетные времяпролетные кривые (см. текст). Температура410 (1), 370 (2), 330 (3), 290 (4) и 250 К (5). Электрическое поле 108 В/м.Значения kPF постоянно и равно 40.60Гауссово распределение ловушек по энергии, фигурирующее в моделиММЗ-г, обеспечивает возможность выхода транспорта носителей заряда наквазистационарный режим (во времяпролетном эксперименте для L   ),при котором подвижность достигает своего постоянного значения  , а навремяпролетных кривых формируется горизонтальное плато (см.

формулу(3.9).Важно, что это время при росте частотного фактора снижается. Теперьстановится понятной причина неоднозначного характера температурнойзависимости подвижности при наличии ПФ-эффекта. Действительно, ростчастотного фактора в сильных полях, с одной стороны, приведет кускорению выхода транспорта на гауссов режим, но с другой стороны, кодновременному возрастанию подвижности и сокращению времени пролета,что, в свою очередь, увеличит неравновесность транспорта. Оценить вкладэтих двух разнонаправленных эффектов можно только по результатамчисленного анализа.Оказалось, что и в присутствии электрического поля расчетныекривые по-прежнему спрямляется в координатах lg   T 2 , позволяя ввестипараметр  ef согласно формуле (3.13).

Наши результаты показывают, чторостомэлектрическогополя efснижается.Подобноеповедениенаблюдается в большинстве МДП. В частности, сообщается о том, что всильныхполяхпритемпературах,непревышающихтемпературустеклования системы, снижение  ef может достигать 1.5−2 раз [24, 25, 48] (вработе [25] для 40% ДЭГ:ПК подобное снижение при росте поля от 7.5 до155 В/мкм достигло 1.7 раза).Первоначально была высказана точка зрения, что электрическое поледействительно снижает эффективную энергию активации подвижности [6],но впоследствии ее несколько модифицировали [24, 25]. В случае моделигауссовабеспорядкатакойподходвообщенеиспользовался[54].Присутствие ПФ-члена в экспоненте формулы (3.11), как отдельного61слагаемого, а не в виде поправки к параметру  , свидетельствует о том, чтоего происхождение связано с влиянием поля на один из оставшихсяпараметров модели.

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
6489
Авторов
на СтудИзбе
303
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее