Автореферат (1137369), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Возможность адекватного описания прыжковоготранспорта в рамках модели многократного захвата была показана в рядетеоретических работ с использованием концепции транспортного уровня.Система интегро-дифференциальных уравнений движения пакета носителейзаряда в присутствии процессов захвата-выброса носителей заряда имеет вид:E / t  ( P /  ) M ( E )    exp( ) ,0 00kT(3)P  P0    dE ,(4)0P / t  0( FP0 ) / x   P0 /  a .(5)Здесь x  0 растет в глубину образца, t − время после генерации  – импульсарадиации, P( x, t ) − полная концентрация дырок, P0 ( x, t ) − их концентрация впроводящем состоянии с подвижностью 0 и временем жизни  0 . Плотностьраспределения захваченных дырок описывается функцией  ( x, E , t ) , где E  0 −энергия ловушек, M ( E ) − их энергетическое распределение, причем M ( E )dE =01,0;  0 – частотный фактор, а электрическое поле в образце F ( x) учитывает полеобъемного заряда от предварительно введенных заряженных центров (напряжение15на образце поддерживается постоянным, обеспечивая в исходном образце поле F0 ).Функция M ( E ) имеет видM ( E )  (0,5 )21/2 E2 exp   2  . 2 (6)Предполагается, что МДП представляет собой двухслойную структуру,состоящую из обедненного поверхностного слоя толщиной d и собственнодопированного полимера (общая толщина пленки L ).

Оба слоя однородны играница их раздела не представляет никакой преграды для дырок, пересекающих ее.Граничное условие при x  d состоит в непрерывности плотности тока дырок.Электрическоеполетакженепрерывнонаграницераздела.Отношениемикроскопических подвижностей дырок в объеме образца и в обедненном слоеобозначено R  1.В таких условиях регистрируемый сигнал дается выражениемe 0 Lj (t ) dxF ( x) P0 ( x, t ) .L 0(7)Начальные условия имеют вид, соответствующий варианту времяпролетногоэксперимента.

Для F ( x)  F0 и  a   получается стандартная система уравненийдля времяпролетного эксперимента в режиме малого сигнала для двухслойнойструктуры МДП. Основной переменной является однородная концентрацияпредварительно введенных отрицательных заряженных центров с концентрациейNP . Это условие обеспечивает возможность линеаризации системы уравнений(3) – (5).В главе 4 приведены результаты контрольных измерений на образцах30% ТТА:ПК и дано сравнение полученных результатов с выводами теории.Сначала проведены измерения по методу ВПМ-2. Затем, используя параметрымодели гауссова беспорядка, опубликованные в литературе, после многократных16промежуточных расчетов добились приемлемого совпадения расчетной кривойВПМ-2 с экспериментальной.

Таким образом, определены параметры переносадырок в объеме исследуемого МДП (табл. 1). О степени соответствиятеоретических и экспериментальных результатов можно судить по данным рис. 4.Таблица 1. Параметры ММЗ-г для 30% ТТА:ПК.0 , м2/(В с)0, с 0 , с-1 , эВИсточник информацииBorsenberger P.M. и др.

// Chem.5,5·10-61,2·10120,48·10-110,123Phys. 1995. V. 195. P. 435–442.и настоящая диссертацияРис. 4. Сравнение экспериментальной (1) и расчетной кривых (2) в образце30% ТТА:ПК толщиной 23 мкм (электрическое поле 5 В/мкм, режим объемногооблучения). Искажение хода экспериментальной кривой при малых временахобусловлено влиянием RC измерительной цепи. Кривая (2) рассчитана попараметрам ММЗ-г, принятым в настоящей диссертации.17Рис.

5. Кривые переходного тока при облучении образца 30% ТТА:ПК толщиной23 мкм с внешней стороны при энергии зондирующего импульса 4,9 (1), 5,5 (2) и11 кэВ (3). Электрическое поле 20 В/мкм, режим малого сигнала.Варьируя параметры d и R дефектного слоя, было достигнуто приемлемоесовпадение кривых ВПМ-1а (0,85 мкм и 18,0 соответственно), как это видно изкривых 1 и 2 на рис. 6. После этого исследовано влияние заряженных центров на и сравнивая расчетные результаты сэкспериментальными (на рис.

6 для  = 1,5). Расчетная кривая 5 демонстрируетформу кривых ВПМ-1а, изменяяважность учета рекомбинации при описании влияния заряженных центров на ходвремяпролетных кривых.18Рис.6. Сравнение экспериментальных (1, 3) и расчетных кривых ВПМ-1а (2, 4, 5)для образца 30% ТТА:ПК. Параметр равен 0 (1, 2) и 1,5 (3–5). При расчетекривой (5) влияние мономолекулярной рекомбинации не учитывалось.Анализ полученных данных показывает, что достигнуто удовлетворительноесовпадение расчетных и экспериментальных результатов, свидетельствующее окорректности предложенной модели для описания влияния заряженных центровна транспорт носителей заряда в МДП. Характер транспорта в присутствиизаряженных частиц не изменяется, а наблюдаемые эффекты полностьюобъясняются влиянием поля объемного заряда и частично бимолекулярнойрекомбинации.

При этом практически не изменяется и подвижность носителейзаряда, что прямо следует из анализа кривых при их представлении влогарифмических координатах (рис. 7).19Рис. 7. Времяпролетные кривые 1 и 3 (см. рис. 6) представлены в логарифмическихкоординатах. Времена пролета ( t1 и t2 ) определяются пересечением асимптот кдопролетной и послепролетной ветвям времяпролетных кривых.Сравнение рис. 6 и 7 показывает, что эффект введения заряженных центров,резко выраженный в линейных координатах, заметно сглаживается при переходе клогарифмическим координатам, а времена пролета t1 = 6,8 мс (исходный образец)и t2 = 5,7 мс (  = 1,5) отличаются не более, чем на 20%.20ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ1.

Разработана лабораторная методика, позволяющая в едином цикле, безразгерметизации,проводитьисследованиятранспортныхсвойствмолекулярно допированных полимеров в широком диапазоне энергийвоздействующих электронов и внешних воздействующих факторов.2. Предложен новый метод контролируемого введения заряженных центров,состоящий в облучении образца в электрическом поле электронами, пробегкоторых значительно превышает его толщину. За счет выноса подвижныхносителей заряда (дырок в нашем случае) в объеме образца происходитнакоплениезарядовпротивоположногознака(электронов),которыевыступают в качестве отрицательных заряженных центров.3. Обнаружен эффект аномального влияния приложенного поля при объемномоблучении образцов МДП на форму времяпролетных кривых, состоящий взначительном возрастании тока при коротких (допролетных) временах,противоречащий привычным представлениям радиационной химии овлиянии дозы на радиационную электропроводность.4.

Предложена физико-математическая модель влияния заряженных центровна транспорт носителей заряда в МДП, базирующаяся на двухслойнойструктуре МДП с гауссовым распределением ловушек по энергии иучитывающая в явном виде поле объемного заряда и мономолекулярнуюрекомбинацию. Предложенная модель способна объяснить обнаруженныйаномальный эффект.5. Установлено, что введение заряженных центров существенно изменяетформу времяпролетной кривой, и выявлен характер этих изменений взависимости от концентрации заряженных центров.216.

Контрольные эксперименты, поставленные на образцах поликарбоната,допированного 30 мас.% тритолиламина, показали удовлетворительноесогласие с выводами разработанной модели.7. Использованныйвдиссертациирадиационно-индуцированныйметодвремени пролета позволяет однозначно решить вопрос о характеретранспорта носителей заряда при наличии горизонтального плато навремяпролетных кривых.

В исследованных МДП (30%ДЭШ+ПК и 30%ТТА+ПК) транспорт носителей заряда определенно неравновесный, аобразование плато является артефактом времяпролетного метода сприповерхностной генерацией носителей заряда.8. Неравновесный характер транспорта в присутствии заряженных центров неизменяется, а наблюдаемые эффекты полностью объясняются влияниемполя объемного заряда и частично бимолекулярной рекомбинации.Подвижность носителей заряда при этом практически не изменяется.9. Экспериментальные результаты по зависимости подвижности носителейзаряда от температуры, концентрации молекул допанта и их дипольногомомента (а также толщины образца) в молекулярно допированныхполимерах, перспективных для применения в множительной технике,рекомендованы для использования разработчиками этой техники.Основные публикации по теме диссертации1.

Ихсанов Р.Ш., Грач Е.П., Королев Н.А., Востриков А.В. Теоретическоеописание электронного транспорта в молекулярно допированных полимерах. –Труды XIX Международной конференции «Радиационная физика твердого тела»,г. Севастополь, 2009 г., с. 553–558.222. Грач Е.П., Белик Г.А., Ихсанов Р.Ш. Квазиравновесный транспорт в рамкахмодели гауссова беспорядка. – Труды XIX Международной конференции«Радиационная физика твердого тела», г. Севастополь, 2009 г., с. 613–618.3.

Тютнев А.П., Саенко В.С., Грач Е.П., Пожидаев Е.Д. Подвижность носителейзаряда в молекулярно допированных полимерных пленках различной толщины. –Химическая физика, 2010, т. 29, № 4, с. 90–93.4. Тютнев А.П., Саенко В.С., Грач Е.П., Пожидаев Е.Д. Влияние температуры натранспорт носителей зарядав молекулярно допированном поликарбонате. –Химия высоких энергий, 2010, т. 44, № 4, с. 302–306.5. Тютнев А.П., Саенко В.С., Грач Е.П., Абрамов В.Н., Белик Г.А., Пожидаев Е.Д.Влияние предварительного электронного облучения на транспорт дырок вмолекулярно допированном поликарбонате. – Химия высоких энергий, 2010, т. 44,№ 5, с. 394–401.6.

Характеристики

Список файлов диссертации