Фотопроводимость аморфных молекулярныхполупроводников в области поглощения комплексов с переносом заряда и соединений с внутримолекулярным переносом заряда тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Р Г Б О Л 'нстнтуг Ф.зики нап^впров/дгнгкГп НАН Украши

- о пгн

На правах рукопису

ДАВИДЕНКО МИКОЛА ОЛЕКСАНДРОВИЧ

Ф0Т0ПР0В!ДН1СТЬ АМОРФНИХ МОЛЕКУЛЯРНИХ НАП1ВПРОВ1ДНИК1В В ОБЛАСТ1 ПОГЛИНАННЯ КОМПЛЕКС1В 3 ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДУ I СПОЛУК 3 ВНУТРШХНЬОМОЛЕКУЛЯРНИМ ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДУ

Спещальшсть 01.04.10 — фпика нашвпрсшднимв 1

Д1*електрик1'в

АВТОРЕФЕРАТ днсертацп на здобутгя наукового ступеня доктора фЬико-математичних наук

Ктв — 1994

Дисертац1я е рукопио

Робота виконана в КиТвсысоиу ун!веротгет1 1м. Тараса Шевченка

0ф1ц!йн! опонэнти:

1. Члэн кореспондент HAH УкраТни

доктор ф!з.-мат. наук, професор ШЕИНКМАН МИХАИЛО К1В0ВИЧ

2. Доктор ф!з.-мат. наук, професор КУРИК МИХАИЛО ВАСИЛЬОБИЧ

3. Доктор ф!з.-мат. наук, професор Б1ЛОУО В1ТАЛ1И МИХАИЛОВИЧ

Пров1 дна орган!зац!я:

Московськш 1нж8нврн0-ф1зични2 !нстигут, м.Москва

Захист в1дЗудэться >2 199 'fp. о /У год. /¿"та. на ва-

с1данп1 Спэц1ал1зованоТ вчено! рада Д.016.25.01 при 1нстигут! ф1зшш нап!впровТдник1в HAH УкраТни за адресов: 252650, КиТв-28, Проспект Науки, 45.

3 дасертац1ею яонша ознааомигися у 0!йя1отец1 1нстетуту ф!зики нап!впров!дник1в HAH Укра1ни за адресов: 252650 КиТв-28, Проспект Науки, 45.

Автореферат роз1сланиа Н 189^р.

Вчениа секрвтар Сшц1ал1зовано1 вченоТ ради доктор ф1зико-матбнатичних наук ^

1щенко O.G.

В дксертацП вхкладэно основн! результата, одэркзн! автором, досл!даень фотоф1зкчних властивостей эморфних колэкулярних нап1в-пров!дник!в (АМН). АМН являшъ собою тверд! розчини орган!чиих молэкул 1 в загальному випадку складаються з 4 компонент: молэкул донора з порIвеяно низысии потенц1алои 1он1зац11; молекул акцептора з пор!вняно великим значениям еяарг!Г^ёлэктронного р(детва; центр!в фотогенерац!I; твердого звязуючого. Ц! нап!впров!даиков! матер1али не мають бликнього порядку в розташуванн! молэкул 1 за фотоф!зичшгаи влзстивостями в!др!зняються в!д !нших нап!впров!д-ник!в. Але завдяки нкзьк1й елэктропров!даост! 1 досигь значн!Я фотопров!даост! АМН знзашли широка застосування в якост1 основи рееструючкх сэредовмц в системах огггачно! реестрзц! I та обробки 1нформэцП !, зокрзма, зараз не мзють сой! згм!нк в якост! рвЕ©р-сивних голограф!чних сэредовшд. Ц1кзв! ф!зичн! властивост! та практично застосування АМН стимулювали робота га вивченню явища фотопров!дност! в зазначенкх катер!злах.

Актуа.чьн1сть теш досл!даень.зумовлэна тт.!, що на час початку робота над дксэртзц!ею не було розроблэно ф!зично1 модэл! АМН, без чого не можливе ц!леспрямоване керувзння !хн!ми параметрами. Л!тературн! данн! ексгориментзлъних 1 тэоретичних досл!даень в основному торкзлися визначензя мэхан!зку транспорта нер!вноважних носПв струму. Справа в тому, що вже тарш! пов1домлэння . са!дчили про те, що в орган!чних неупорядаованих матер!алах транспорт но-с!1в в!дЗуваеться у в!дпов!дн!ста з стрийковоа моделью ! контро-люеться напевно заряженкми центрами (рухлив!сть носИв експонен-ц!ально заложить в1д зворотньо! температур:! ! квадратного корня з напрухеност! елэктричного поля, тобто в!даов1дае модал1 Лула-©ренкеля). Проте, не було встановлано по яккм елэктронним р!внш молэкул акцептора I донора в!ЛЗуваеться транспорт носИв.

На2б!лып детально були досл!даен! АМН на основ! пол!-И-в1-н!лкарбазоду (ПВК) 1 пол!-11~впокс1проп1лкарбазолу (ПЕПК) з дрм!ш-ками молекул акцэптора (в основному саке ц! АМН 'використовували в якост! рееструючих сэредовщ в елшстрографМ 1 голографП). Алэ, було вивчено лише проще дасоц!ац!1 елЕЭктроно-д!ркових пар (ЕДП), як! утвортгься при фотогвЕэрац! 1 1з збудаених св!тлом комплекс!в з переносом заряду (КПЗ) карбззолу з акцепторами. Ца ускладазовало ц!лвспрямовзний пошук нових АМН з бажанкми властивостями тому, що на т!льки дасоц!ац!я ЕДП визнэчае фотопров!дн!сть, алэ ! цроцзеи утворення та ан!г!ляцП ЕДП в1дпов!дн! за появу" в!льних носПв струму. Хому вазр!ла нвобх!да1сть досл|д»0ння залежност! вс!х на-п!впров!дникових властивостен АМН в!д ф1з1Ж0-х!м!чнкх характеристик 1хн!х компонент (концэнтрац! I, елэкгронно! структури молэкул донора, акцептора 1 КПЗ, розтуЦлу электронно! щ!льност! носИв заряду на молекулах, сп1нового стану збудаеного КПЗ I утворених ЕДП).

Кр!м КПЗ в якост1 цэнтр!в фотоге! эрацП !нколи . використову-ють молэкули, як! м!стять в соб! донорку ! акцэпгорну частини. П!д час збудаення св!тлом таких молвкул в!лЗуваеться внутр!пшьо-молекулярниа електроЕниа перех!д з донорно! частини на акцэпгорну 1 так! молекули називаються сполуиами з Енутр!шзьемолокулярним переносом заряду (СВПЗ). СВПЗ мають валике значения- сили осциля-тора елэктронних переход!в у видам 1й облает! св!тла I 1хне вико-ристання в якост! цзнтр!в фатогвнерац!! мае шрезэги у пор!внянн! з КПЗ тому, що використовуеться б!льша часткна падавчого св!тла.

, Проте, з'ясувалося, що не завзди AJMП з СВПЗ проявляють фотопро-в!дн!сть. Не було з'ясовано яким чином заленаггь ефоктивн I сть фотогенерац1I носИв струму в!д тицу чи будови СВПЗ. Ке були ви-ьчэними мохан!з№ фотогенерац!! 1 транспорту носПв струму.

У звязку з недостатн!м вивчэннга казан!ем1в фотоген8рац1Т 1 транспорту нос!Тв струму 1 ТхньоТ залэжност! в1д ф!зико-х!м1чних парзкэтр!в АМН, а такса у звязку з наобх!дн!стю розробки вксоко- , чутливих рэеструючих сервдовищ була сформульована мэта робота.

Ката робота: досл!даги основн! ф!зичн! процэси, як1 вдуваться при фотогенерэц!I нос Ив струму в зморфних молэкулярних нап!впров!дниках в облает! поглинання цэнтр!в фотогенерац!I, I розробкз способ!в кврування фотопров! да! ста.

Науковпй напряиок: молэнулярна ехактрон!кэ.

0сновн1 положения робота

1. Елекгронна структура еяергетичних зон транспорту д1рок в пл!вках аморфних молекулярних нап1впровIдеиках на основ! карба-золом!стких пол!мер!в ! акцептор!в.электрон!в флуоренового ряду утворена трьона верхн!ми валентними р!внями карбазольних к!-лець та являе собой для кажного значения енергП электронного р1вня локал1зован! стзни, концентрац!я яких р!вна концентрац!! карбазольних к!лець.

2. Елекгронна структура енергетичних зон транспорту, елек-трон!в в пл!внах анорфних молекулярних нзп1впров!дник!в на основ! нарбазолом!стких пол!мер1в 1 акцептор!в елекгрон!в флуоренового ряду утворена наиЯльш низько разташованкм в!льним електронним р!внем акцептора злекгрон!в та являе собою локзл!зован! стзни, концентраЩя яких р!вна концентрац!! молекул акцептора..

3. Електронна структура центра фотогенерац! I в шПвках аморфних молекулярних нап!впров!дник!в, являпчого собою комплекс з переносом заряду, утворэний карбззольним к!льцем ! молекулою

акцептора влектрон1в флуоренового ряда, електронн! перегоди в якому в!дЗуваотъся м!ж одним з трьох верхн!х взлентних р}вн1в карОззольного к1льця I наиЯльш еизько розташовзним електронним р!внем молекули акцептора електрон!в.

4. Модель дисоц!ац! Т звяззно! електронно-д!ркозо1 парк в пл!вц! аморфного молекулярного нап!впров!даика на основ! кзрба-золм!стккх пол 1мер1в 1 акцептор!в електрон!в флуоренового ряда, в як!я точечния заряд д1рки в!дааляеться в!д делокал!зовзнного заряду електрсна в молекул! акцептора та енерг!я дксоЩзц!! пари зменьпуеться при збIлъээее1 рад!уса локал!зац!1 електранз.

5. Сп!Еззлажн! ефекта в кехан1зк!.фотогезераЩI нос!!в струму в пл1вках аморфннх молекулярных нзп!Епров!дник!в на основ! кзрбазолмЮтккх пол!мер!в I акцептор!в электрон!в флуоренового ряду, як! проявляться в зк!н1 мультаплетност! 8лекгроно-д1ркових пар з скяглетЕо! на триплетну при в!дстанях м!ж зарядами в пар! блкзьккх та б!льпе почэтково! 1 в дисоц!ацП в основному трипяэт-них пар на В1льн! нос!! струму.

6. Механ1зм фотогенерац!I носПв струму в пп!вках аморфних молехулярних нзп!впров!,цник!в на основ! карйазслм!стких пол!мер!в 1 сподук з внутрИаньоцолекуляршж переносом заряду, якия склэда-еться з двох стзд12: утворення звяззно! елекгроно-д1рково1 пари та I! дксоц!ац!1 в сильному елеюгричиому пол!, де в результат! тунелюзання д1рок з центр!в'фотогенерац!! утЕорються в основному триплета! електронно-д!рков1 пари, та дал! в результат! дифузного 1 тунельного руху електрон!в I д!рок н!х( молекулами в!доов!даих енергетачних зон транспорту в кзхзх кулоновсько! ями в!дЗуваеться под!л пар, пркчому, шдзлька транспорт вьтьних нос!!в струму кантролюеться палками, утворэядаж молекулами сполук . з внутр!-йньомслекуляргаа! переносом заряду I язляатлш цобою це;ггри рекам-

б!нац!1.

7. Типи просторових розподШв електроно-д!ркових пэр в аморфних _колекулярних нап1впров1дкиках на основ! карбазолмЮтких полIмер!в I сполук з внутр1шньомолекулярним переносом заряду в якост! центр [в фотогенерац!!: початков:® О-видаин розпод!л/ ква-з 1 прямокутниа розпод!л пар з коррельовзними сп!нами заряд!в 1 утворений з початкового в результат! процес!в руху д!рок в напря-мну в!д центр 1 в рекомб1нзцП або тунелювэння в центр рекокб1нац1 I/ кваз!прямокутниа рзпод!л пар з некорельованкми сп!нами заряд!в ! утворешй з пошрэднього в результат! подалылого руху д!рок в!д центр!в рекокбшацП або тунелтаання в центр рекокб!нац!I.

8. Спос!б зб!льшэння ефективност! фотогенерац!! носИв струму в пл1зхзх аморфних молекулярних нап1впров1дник1в на основ1 карбазолм!стких пол!мер!в 1 сполук з внутр!Еньомолекулярним гаре-носом заряду в якост1 центр!в фатогенерац! Т за рахунок створення додатково! енергетично! зони транспорту елекггрон! в при введенн! в нап!впров!да!к акцептор!в електров!в, забесгачониа там, що при цьому зб!льшуеться Емов1рн1сть виходу електрон1в з центр!в реном-б!нац!1 та гмэнызуеться вшкв пасток на 1хн!2 транспорт.

Новина тз науковэ ц1нн1сть робота полягае в тому, що:

1) визначана елэктронна структура енергетичних зон транспорту 8лэетрон!в та д!рок;

2) визначана елэктронна структура комплекс!в з шреносом заряду карбазолу з акцэпгорзми флуоренового ряду;

3) встановлэно звязок м1ж делокзл1зац!еа неспареного электрона в анЮн-радакзл! акцэпгора ! енерг1еа активац!I фотогенерац! I нос!-Тв струму;

4) доведена допустим!сть використэння зам!сть д!2сно! хвильово!

фуннцИ елэитрона в модал! фотогенерац!I хвильово! функцП елэк-трона водаевопод!Сного атома;

Б) вквчано два ефекта вплкзу магн1тного шля на ёф8кгивн1сть фо-тогвЕЭрацП носИв струму в АМН з КПЗ, першиа з яких позязан 1з зм!ною мультишэтност! елэктроно-д1ркових пар (ЩЩ) на стад!! утворэння, а другиг - на стад!! Тхньо1 дксоц!ацП; в) шзчэно ефэкта вшмзу магн!тного поля на ефоктивн!сть фотоюэ-нерацП носПв струму в АМН з СВПЗ;

7) встановлзко кэхан1зм зм!ни сп!нового стану ЕДП, у якому основ-ну роль в!д!грае нздгонка взаемод1я неспарених влактрон!в з маг-н I тними ядрами колэкул;

8) встановлэно кохзя!зм фотагоЕорзц! I ЕДП, якиз полягзс в тунелкь ванн!'нос!я заряду !з збудозного центра фотогенерац!! на молекулу, котра входать до складу в!дпов1дно! евэргетачвоI зони транспорту/

9) встановлено механ1зм формування просторових розпод!л!в ЕДП ! мехэн1зм аниПляцП ЕДП, як1 з'являються п1д час фотогенерац!!;

10) встановлвна заложн!сть enoprll акп зацП фотогенерац!! носИв струну в!д потзнц!алу !он!зац!1 СВПЗ;

11) розроблона модель к!Евтшш фотоструму в АМН з СВПЗ, да транспорт ! рекомб!нац!я носПв струму контролюеться пастками, як! утворен! молекулами СВПЗ;

12) показана можлив!сть зШлышння ефекгивност! фотогенерац! I носИв струну в АМН з СВПЗ завдяки створенню додзтково! енергетич-но1 зони ттнспорту носИв шляхом зС!льшення концзнтрацИ молекул, по яккм порем !ютться менш'рухлив! НОСИ.

Практична значиы1сть роботи полягае в розройц1 механ1зм!в основних ф1зичних nponpclB, як! в!дбуваклъся п!д час фотогенера-ц!1 носИв струму в АМН в облает! поглинання центр!в фотогенера-ц11; у визнач8нн1 параметр1в АМН, як! вшшвають на ефвктивн!сть фотогенерац!Т носПв струму; в рвал!зац!Т способу керування ефак-тивн!стю фотогенерац!Т носИв струму за рахунок зм!ни параметр!в АМН; в розробц! голограф!чного рееструючого середовища з високоп чутлив!стю.

Р1вень ревл1за11 впровадяення наукових розробок забесшчениа використанням високочутливих рееструючих середовищ для видимого ! ближнього !Ч диапазон!в св!тла в сгюц!альних голограф!чних пристроях (!нтерферомэтрах, рееструючих системах типу ГРС), як! виробляються в КиТвському ун!вурсшэт1 ! маклъ конкуренту здатн!-сть в св!товому масштаб! (голограф!чн1 рееструюч! системи типу ГРС маить дишюми ! в!дзнаки ВДНГ УкраТни, ВДНГ СРСР).

Особистий внесок автора полягае в тому, що вс1 основн! науков! результата (окр 1м зазначених в дисертацП окремо) одержан! ним безпосередньо, або з гого активною участга як на етапах постановки задач, приготування досл!деих зразк!в ! проведения експэримент!в, так ! на етапах обробки та !нтерпретац! I результата. Дисертац!я написана автором на основ! опубл!кованих ран!ше наукових праць, да. винладено результата гого пошуково! роботи.

Методолог1я при отриманн! наукових результат!в включала: фотоелэктронну сшктроскоп!в, фотоем1с!2ну спектроскоп!ю, фото-абсорбц!ану I фотолнм!несцентну спектроскоп! ю, спектроскоп!а елвктроиного парамагн1тного t ядерного магн!тного резонанс!в, !зотерм!чну рекомб!нац!яну лш!несцвнц!ю, мбтод визначення рухли-вост! I ефактквяоет! фотогенэрац! Г нос!Гв струму по к!неткц! фотоструму, метода ТОТ 1 ТСД, ориг!нальниа метод визначення

концэнтрац!! електронно-д I ркових пар по наведэнн1й пров!дност1 аразка нап!впров!дайка, квантовох!м!чниа метод розрахунк!в ефек-тивних заряд!в орган!чних молвкул МОЬКАОММЮ, числовиа метод розвязання диференц!йних р!внянь.

Короткий зи!ст робота.

Дисертац!я складаеться з вступу, пяти глав.заключения 1 списку л!тератури з 186 даерел. Робота склада е 253 стор!нок машинописного тексту з 46 малюнками включно.

У вступ! зазначен! основн! в!дом! властивост! АМН, обгрун-тована актузльн1сть 1 сформульована ц!ль досл1дкзнь. В1дзначано, що виб!р карбазолм!стких пол!мер!в в якост! об'екгу досл!джань визначасться там, що ц! АМН були-нзйкрааэ досл[якен! ! сама вони мають нагширше застосування в опгичних рееструючих середовицах.

В перш!й глав! обгрунтозано виб1р компонент АМН ! досл!дже-но особливост! транспорту Еэр1вноважних носПв струму.

Було в!домо, що АМН в загальному випадку складашъся 1з 4 компонент: молекул донора (Д), акцептора (А), црнтр!в фотогене-рацП, твердого звязуючого. 1нколи молэкули Д чи А входять до складу звязуючого (так, як цэ е у випадку пол!-И-епокс1проп1 лкар-базола (ПЕТК), да карбазольн! к1льця в1дИрають роль Д). Середа! в!дстан! Нр м!ж Д I йп м1к А доешь велик1, а розташування 1зо-тропне. Тому електронн1 р!вн1 окремих молэкул енергетично вирод-кен1, що п1дгверджуеться 1дентичв!стю опгичних спакпр1в поглинан-ня АМН в твердому стан1 ! в розчкн!. По ц!й же причин! електронн1 переходи м!ж Д 1 А не в!дбуваються.

Алз, часткна молзкул Д 1 А в розчинах АМН можуть зИггкся на

так1 в1дстзн1, на яких все таки в!дЗуваеться сильно пэрвкриття валентно! молэкулярно! орсИтал! Д I в1льно!.орб1тал! А, що при-зводагь до часткового пвреносу электрона з Д на А t до утворення нового звязку м!ж Д 1 А ковалонтного типу. Таке нова утворення з Д 1 А називаеться комплексом з переносом заряду (КПЗ), воно ст!а-ке 1 збер1гаеться в твердому стан! АМН. Так як в КПЗ в!дбувся часткавка шрэнос заряду, то елекгронн! р!вн! Д ! А в КПЗ зблгака-пться I сшктр поглинання КПЗ зм!щуеться в довгохвильову область у гор1внянн! з спектрами поглинання Д ! А. Так! КПЗ являються центрами фотогенерац!I носПв заряду тому, що нос!и заряду можз з!льно вкати 1з збудаэного КПЗ на молекулу Д чи А.

1нод! в АМН сшц!ально вводить молэкули, як1 вжэ м!стять до-норну ! акиепгорну частини 1 при збудкенн! таких молекул в!дбува-еться елэкгронниа пэрах!д з донорно! частини на акцэпторну. Так! молэкули називаються сполуками з внутришьомолекуляриим переносом заряду (СВПЗ). Имов!рн!сть виходу носПв заряду !з збудкэних молекул СВПЗ на молэкули д чи А заложить в1д знаку та еэличини р!з-ниц1 енерпа в!дпов!дних елэюронних р!вн!в СВПЗ 1 д, СВПЗ ! А.

Числвнними попэрэдн!ки досл!даеннями було встановлэно, що рухлив!сть нос Ив струму в АМН надзвичаано мала (10~13+10~7 мг/(В"с), а транспорт в!дбуваеться стрибками м!ж сус1дя1ми молекулами. В процвс! фотогвнерац11 в АМН з КПЗ Шсля поглинання в КПЗ кванта св!тла нос!й заряду може виати !з збудеэного центра фотогэнэрац11 на одну !з сус!да!х молекул. Так, як рухлив!сть носПв мала ! д!елэктрична стала АМН у б!льшост! випадк!в не пэ-ровищуе б=3, то.еноргП рухливого нос!я нэ достатньо для подолан-ня сил кулоновсько! взаемод!! з там зарядом, якиа залкшився в центр! фотогенерац!!, I в!н локал!зуеться на сус1дн12 з КПЗ молекул!. Так утворюеться елвктровно-д!ркова пара (ЦЦП), а процзс утворення ЕДП являеться першою стад!еа фотогенерац!I. На друг!а

стад! 1 фотогенерац! I ВДП або аниг!люе, або дасоц!юе на в!льн! но-,с I1 струму. Кмов!рн1сть дисоц1ац! I ЩЩ зала жить в!д початково! в!дстан1 (го) м1ж зарядами в ЕДП, яка визначае енерПю звязку заряд1в I р1вну 1й енерПю акгаваЩ! фотогенерац!!. У зовн1шньому елвктричному пол1 енерг 1 я активацИ фотогенерац! I змзньшуеться 1 з'являються в1льн! нос11 струму. Але не було з'ясовзне питания: як! елэктронн! р!вн! Д ! А в!дпоз1дн! за. елэктронн! переходи ' при транспорт! носИв струму.

Особлизост! фотогенерац11 ! транспорту носПв струму досл!д-шували в АМН, да донорними молекулами були карбазольн! к!льця ПЕПК, акцэпторними - модзкули акцептор!в флуоренового ряду ДНО, ТНФ, ТЕНФ, центрами фотогенерац! I були або КПЗ м!ж цими донорними 1 акцэпторними молекулами, або СВПЗ типу СВП31-4 <струкгурн1 фор-мули ПЕПК, ДНО, ТНФ, ТЕНФ представлвнI_на мал.1, а СВП31-4 - на мал.2).

N0

1ИФ

2 О

ТЕЬИо

2

С-СН-СН-0-]

п

ПЕПК

МОг ССОН — -----

N0

ОСНз

Ш32

СВШЗ

N0

N0.

N0

г з.

М0а

ад

СВП34

Нал.2

Особливост! будови електронно! структури енергетачних зон транспорту нос II в струму досл!даувзли методами фотоелэктронно! I фотоем1 с IаноI спектроскоп!I.

Встановлено, що транспорт нер!вноважних електрон1в в АМН в!дбуваеться по нюкн!м в!льним елэктроншм р!вням молекул А, а транспорт д!рок - по верхн!н валантним елэктроннкм р! внян карба-зольних к1лэць. Визначено енергетачн! в1дстзн! м!ш трьома Еэрхн1-ми елвктронники р!внями карбазолу. Ц1 результата частково воображен! на мал.З, да представлен! ■ спэктри в!дношэння струм!в монополярно! !нкекц!1 д!рок (крива 1) ! 8Лэетрон!в (крива 2) !з А1 в!дпов!дао в шИвках ПЕПК ! пол!стерол з 15ваг.%ТНФ, одаркан! при температурах 80 К I 295 К. Еиергвтачн! в!дстан! м!и областями наростання струму монополярно! !нкэкцП д!рок та 3 (мал.З) близьк! до енергетачних з!дстзнез м!верхн!ки трьома валвнтними електронними р! впями кзрбазольних к!лбць, як1 визначе-н! методом фотоем!сП. Значения енерг!! кванта св!тла Ну, якэ в!дпов!дае середин! облает! Еэростання струму монополярно! !нжек-

jVJ*

Мал.З

at! елэктрон!в (крива 2 на мзл.З) зм1нюетъся при зам1н1 ТШ на ДНО I ТЕНФ на таку ж величину, ян зм!нюеться значения енергП елэктронного р! детва колекули акцептора.

В друг1й глав1 розгляиуто особливост! фотопров1ДНОСТ1 АМН, щр м t стять КПЗ в якост! центр!в фотогенерац!I.

Показано, цр в КПЗ карбазола I ага штора флуоренового ряду елэктронн! перехода в!дЗувзюгться м1ж трьома верхн1ми валентними елэктронЕкш р1внями карбазолу ! нижн!м й!льним електронним р!в-нем акцептора. Ц1 олэктронн! перехода формухлъ спектр тоглинання пл1вок АМП в видим1я облает! св!тла, да р!зниця енерг1Я м!ж першими трьома максимумами спектру поглинання становить 0,5 1 0,6 еВ 1 близька до р!зниц! енерг!я верхи!х заповнених електронних р1в-ней карбззчду.

Шсля поглинання кванта ■ сэ!тла з енерг!ею hv в КПЗ е ямов!рн!сть виходу нос!я заряду на сус!даю молекулу (нзприклзд в АМП ПЕПК+А д!рка виходаггь на карбазольне к !лызэ ПЕПК) I утворю-еться ЕДП. Встаноалэно, що квантовая вих!д (т)) 1 енерг!я актива-ц!I (>'.' ,) фотогенерац!! носПв струму не зала-.кать в!д hv в облзс-т! hv, сЯлкпих в!д ояэргМ другого ;збуд«:с>Еого стяну KIS, a i;

змэньшуеться, якщо Ьу стае меньшим в!д внаргП другого збудаэного стану КПЗ. Цэ повязана зтим, що янщо 1п> пэревищуе енерПю другого збудаэного стану КПЗ, то цэа надлкпок енергП витрачаеться на мо-лэкулярн! коливання в КПЗ 1 вих!д д!рии в1дбуваеться з другого вархнього валентного р!вня в карбззол! на Еархн1я Валентина р1вэнь одного з карбазольних к!лэць, по якимнадал! буда в1дбува-тася транспорт д!рки. Зазначено, що С?0} 1 го (Я0^2/(4иееого), дэ q - заряд елэктрона) нэ залэжать в!д напруженост! (Е) електри-■ чного шля I температуря (I), 1, що вих!д д!рки з КПЗ в1дбува-еться ш туннельному механ!зму.

Встановлэно, що величина суттево заложить в1д числа груп N0 в молекул! акцептора (на мал.4 зображено граф!ки залэшост! ^(Ьи) в АМП ПЕПК+5мол.ВДНФ (крива 1), ПЕШС+5мол.ЖТНФ (крива 2), ПЕПК+5мол.ТЕНФ еВ

(крива 3)) 1 при зростанн! числа груп Ш2 зб!лыпуеть-ся радIус локал1зац11 (ап) елэктрона в молэкул! акцептора (для ДНФ, 1НФ, ТЕНФ величина ад становить 3,1 """ 1 2 з"ЬО, еВ 5,6 8, 7,1 8). Цэ пояснюеть-ся тим, що при утворенн! ЕДП Нал «4 р!зниця енергН д(рки в

КПЗ I на сус1дньому карбазольному к1льц! р!вна р!зниц! енерПя другого I першого валентних елоктроняих рIвнея карбазролу (0,5 еВ) 1 координата точок виходу д!рки 1з КПЗ I локал!зацП д!рки на сус!дньому карбазольному ядр! знаходяться на тим б!льших в!дста-нях го, чим б1льшэ двлокал!зован заряд елэктрона в КПЗ I меньше енерг!я кулоновсько! взаемодИ при тих же в!дстанях м!ж д!ркоа та

електроном. Такиа висновок ороблено на т1я п!дстав1, щр сп!впали рэзультати розрахунк!в залвжност! енергП кулоновськоГ взаемодП заряд!в в ЕДП (<р) в!д в!дстан! (г) м!к зарядами, одержан! двома способами. В горшому способ! заряд елвнтрона на ДНО, ТНФ, ТЕНФ вважали дэлокал1зованим ! щильн!сть заряду описували за допомогою центрально симетричноТ хвильово! функцИ, а заряд д1рки вважали точечним. (рад!ус локал!зац!1 д!рки ар=1,1 X). в другому способ! заряд елоктрона був складании з ефактавних заряд!в б!ля атом!в ан1он-радккал!в ДНФ~, ТНФ-, ТЕНФ", розрахованих квантовохIм1чним методом МОШАО-ШБО, а заряд д!рки також вважали точечним. Результата розрахунк!в залажност! <р(г) представлен! на мал. 5, да крива 1 одержана для а =0, 2 ! 5 - для а =3,1 8 I ДНФ~, 3 I 8 - для 0^=5,8 2 I та®-, 4 ! 7 - для а,=7,1 й 1 ТЕНФ-. На мал.5 позначено також енарг!Т активацП фото-генерацИ носИв з гор-шого збудаеного стану КПЗ (Ч?041), одержан 1 експэ-римэнтально при вим!рю-ванн! залвжностэа т}(Т), ! з другого збудаеного стану КПЗ (И0$г), одержан! при в1дн!манн! в!д в1д значен'» И^ р!зниц! енерПй д1рки в збудаеному КПЗ 1 на в!дстан! го в!д електрона. Розрахохован! в такий спос!б значения И0ф2 сп!впздають з в!дпо-в!дними експэриментальними, що Шдгвердкуе висновок про причину

залэжн!ст! в!д а .

ид XI

Дзл! в робот! показано, цо ода!ею з причин досглть зкачного квантового -ыиоду фотогенэрзц! Г носМв струну (для АУП ПЕПК з

Кал. 5

ТЕШ в елвктричному пол1 Е=1'10 В/м TflOSS) можэ Сути те, що не зважаючи на синглэтниа стан утворених при фотогенерац1! ЦДЛ, мультигивтн 1 сть ЕДП зм1нюеться t утворюоться триплета! ЕДП, як! мають 0!льшиа час життя t самэ вони навефекгива!те дисоц!юють на в1льн! носи струму. Вгшга сп!ного стану ЕДП на ефе1сгивн!сть фо-тогенерац! I носПв струму (G) вивчали по зм!н1 G в магн!тному пол! напруженн 1 стю Н=0+6,2 кЕ. Досл!дкено два ефокта впливу Н на Gd як1 на залвжать в!д ор!ентад1! етшэвих л!н!2 Н та Ё I мають р!зн1 стал! часу прояву п!сля вмикання магн!тного поля.

Пов!дьни2 ефокт впливу Н на G мае сталу часу, сп!врозм!рну з сталою часу сп1н-гратковоТ релаксацП протонtв ПЕПК, I проявля-еться в зростанн! G при зб!лыпэнн! Н ая до Н=8,2 кЕ. Цэа ефект не заложить в1д Е, тобто не заложить в!д амов!рност1 дисоц!ац!1 чи реком0!нац11 ЕДП, 1 пояснюеться тим, що в мзгн1тному пол! на перш!а стад! I фотогенерац!! зб!лыпуеться амов!рн1сть утворення триплвтних ЕДП.

Другиа ефент впливу Н на G швидкиа I цроявляеться в змэныпэ-нн! G при зростанн 1 Н. В!дноснэ величина зм!ни G в Н мае стад!ю насицэння для кЕ ! зменьшуеться при зростанн! Е чи при змень-шенн! Т. Цеа ефент повязаниа з там, що зм!на сп!нового стану ЕДП, у яких в!дстань м!ж зарядами 61льш9 рад!уса сп!ново! кореляцИ (г ), в!д0уваетьея при взаемод!! нвспарених электрон!в з магн1т-ними ядрами молэкул ! в зовн1шньому магн!тному пол1 з'являеться заборона на еинглэт-триплэтн1 переходи. В!дносна величина зм!ни G в Н може бути розрахована теоретично при врахуванн! процэс!в фо-тогэнэрац!! ЕДП, аниг!ляц!1 синглетних ЕДП, дисоц!ац!1 1 зм!ни сп! нового стану ЕДП по мэхан!зму надгонко I взаемоди.

В трет1й глав1 розглянуто особливост! фотопров!дност! АМН, як! м!стять СВПЗ в якост! цэнтр!в фотогэнерац!I.

Для встановлення мэхан!зм!в фотогенерац!I t транспорту нос!-

!в струну дрсл!даена к!нетика фотоструму в зразках сендв!ч-струк-тури з блокуотими контактами А1-ПЕПК+Шас.ЖСВПЗ(1-4)-5пОг (N=0,5+ 5 - концэнтрац!я молекул СВШ в ПЕПК) К1нэтика фотоструму мае дв! л1н!йн! складов1. Пзрша л!н1йна складова к!нетики фотоструму визначаеться прол!том б!льш рухливих в!льних д1рок 1 Л внесок в загалъний фотострум зменыпуеться 1з зростанням напружэност1 алак-тричного поля Е чи 1нт8нсивност! св!тла 10. Друга л!н1йна складова фотоструму визначаеться прол!том менып рухливих елек1рон!в ! I! внесок в загалъний фотострум ей!льиуетъся !з зростанням Е чи 10. Третя складова к!нетики фотоструму розтягнута в час! I II внесок в загалъний фотострум зманьшуеться, якцо в АМН додатково вводити зкцэпторн! молэкули. 1ака к!нетика фотоструму в!др!зня-еться в!д к 1 нетики в зразках ПЕПК+Имас.ЖА, да е т!льки дв! л!н!й-н! складов1 I вони даотъ одинаковий внесок в загалъний фотострум. Кр!м того, 1з зростанням 10 л!н1йн! люксамшрн1 характеристики стать субл1н1йними 1 тангенс кута 1хнього нахилу зменыпуеться 1з зростанням Е.

Особливост! фотоструму в АМН з СВПЗ пояснен! I одержан! шляхом розрахунк!в за дошмогою запропойовано! в робот! модел1 фотоструму. Вважаетьсй, що в!лън1 носИ струму з'являотъся в результат! фотогенерац!I I дисоц!ац11 ЕДП, дэ амов1рн!сть дисоц!а-ц!1 ЕДП I рухливЮть носИв залежать в!д Е. Елактрони можуть за-хогшоватися пастками, концэнтрац!я яких мента в!д концэнтрэцИ молекул СЗПЗ, ! тут можуть рекомб!нувати з в!льними д!рками, тунелшчими в заповнен! цэнтри рекомб!нац! I.

Для !дэнтиф!кац!I цэнтр!в фотогенерац1I I встановлэння осо-

бливостей фотогенерац!! носПв струму досл!даено пл!вки АМН з

СВП31-3. Для вкзраних СВПЗ потенц!ал !он1зац!1 (I ) зманьшуеться

й

при пароход! в!д СЕП31 до СВПЗЗ ! СВПЗЗ, а сп1ев!дношоеня !хн1х

еолк'пс! станозить I,, :1 :0,94:0,8. На ;лзл.С продстзвлзнI

£•*—

1/1тах

1

1' 2' 3'

1.0

400

200

600

0

о

0.5

400

500 600 700 300 х ,

Нал.6

спэктри коеф!ц1ента поглинання (зг) I 1нтенсивност1 (I) фотолюм!-носценцИ для пл!вок ПЕПК+5кол.ЙСВП31 (крив! 1,Г), ПЕПК+Бмол.Ж СВП32 (крив! 2,2'), ПЕПК+Бмол.ЖСВПЗЗ (крив! 3,3'). Ц1 залэжност! ае(1п»), 1(Ш») так! ж, як ! в пл!вках пол!стиролу, що св!дчить про в!дсутн!сть утворэння КПЗ, або ексиплекс!в карбазолу з СВП31-3.

В диапазон! . 3"10Т<Е<1 МО8 В/м енерПя активацП фотоструму (Яа) змэньшуеться при зростанн1 Е.(мал.7, да зображен! граф!ки 0ал9жност1 Яа(Е1/2) в пл!вкэх ПЕПК з СВП31 (крива 1), СВПЗЗ (2), СВПЗЗ (3)), ! можэ бути представлена виразом:

да рстала Пула-Френкеля. На основ! одаржаних результат!в зроблэно висновок; що центрами фотогенерэц1 Т носИв' струму являться СВПЗ, а механ!зм фотогенерац11 такиа же, як в АМН з КПЗ ! складаеться !з двох стад!и: утворення ЕДП I !хньоТ дисоц!ац!1.

И = ИГПД - рЕ а оф г

(1)

0.5

0.4

0.3

0.2

ОД О

о 2

4 Е"г10 1В/м)

Мал .7

На мал.7 ввдно, що ен8рт1я активац! I фотогв-нарац! I зб 1 лыпуеться при зам1н! в ПЕПК молзкул СВП31 на СВПЗЗ 1 СВПЗЗ. 1ак як при фотогенэрац!I у вс!х трьох типах пл1вок утворю-кггься ЕДП, да д!рки лока-л!зован! на карбазольних к1льцях ПЕПК, а елвктрони -

на акцэпторних частинах СВПЗ (як1 для СВП31, СВГВ2, СВПЗЗ одинаков!), то зб1льшэнвя обумовлена змэньшенням початково! в!д-в!дстан! го м!ж зарядами в ЕДП. Дал! зроблвно висновок, що змень-шення го зумовлано' зменшэнням потонц1алу СВПЗ. Цэа висновок обгрунтоваво сл!душим.

При зам!н! СВПЗ 1 на СВПЗЗ ! СВПЗЗ зменыпуеться р!зниця по-тенц!зл!в 1он!зацП СВПЗ I I карбазол: 1ас. При туналюванн1 д!р-ки з верхнього валентного елакгронного р1вня збудаено! молакули СВПЗ на Валентина елвктроннии р1ввнь карбазольного к!льця повинна виконуватася р!вн!сть енерг!а вказаних елэктроняих р!вн!в. Так як п !д час утворення ЕДП енерПя валантних елэнггронних р!вн1в карбазольних колвць модульована куло-

новським полем электрона (мал.8, да 1 I 2 - енергетичне положения елакгронних р!вн1в карбазольних колець ПЕПК до збудаення СВПЗ ! п1сяя гбудаення СВПЗ),то чим 61-лша р!зниця потепц! ал!в !он!за-

ц! 1 I -I "'Л' , тел на б!лып!2

а ъ>

bi.Ui.Tbul г знзходеться елэх-

/

ПЕПК

2 1

Л"

1 Ь1

о

г

т

Го

-р-

СВПЗ

Нал. а

транша р!вень карбазолу, на якия може тунелювати д!рка з СВПЗ.

Висновок 1фо тунельниа кехан! зм утворэння ЕДП зроблано на т!ап!дстав!, щр внарг!я акгивацП фотогенерац!! (I початкова в!дстань го м!ж зарядами в ЕДП) на залэжить в!д темшратури I на-пруженостI еленггричного поля. Висновок про те, що при утвореян! ЕДП д!рка тунэлюе з верхнього валентного р!вня СВПЗ, зроблено на т!а п!дстав!, що (1 го) не залежшъ в!д енергИ кванта св1тла.

Р1зниц! потенц1ал1в Юн1зац1Т для ПЕПК з СВП31-3 виз-

начен1 як енергИ акгивацП рекомб!нац!1 ЕДП I розрахован1 по рззультатам вим!рювань темгоратурних залежностеа сталих часу жит-тя (т:а). Стал! часу життя ЕДП становлять дэк!лька секунд 1 при зам!н! СВП31 на СВП32 1 СВПЗЗ в ПЕПК маюггь сп1вв!дношення: а : :0,75:0,55. Надго велик! значения т ! !хня назначна р!зниця вказували на те, що при зам!н! СВП31 на СВПЗЗ 1 СВПЗЗ в ПЕПК зм1нюетъся не т!льки величина потенц1ального бар'еру для ре-комб!нац1! заряд!в в ЕДП, ало зм!нюеться I частотниа фактор ту-нельно! рекомб1нзц!1 (тунельниа механ1зм ан!г!ляц11 ЕДП встанов-лэно в четверг1а глав! робота). Тому були проведан! досл!даення сп!н-залежних ефэкпв в пропрс1 фотогенерац!!, га результатам яких встановлвно, що на перш!а стад!! фотогенерац1I утворюються в основному триплета 1 Еда з великими сталими часу життя 1 амов!р-н!сть зм!ни сп!нового стану ЕДП залежить в!д початково! в!дстан! го м!ж зарядами в ЕДП.

На нзл.9 представлен! граф!ки залежност! в!дносно! величини зм!ни ефективност! фотогенерац!! носИв струму (О) в пл!вках ПЕПК+Бмол.ХСВП31 (1), ПЕПК+Бмол.5ЕСВП32 (2), ПЕПК+5мол.ЖСВПЗЗ (3) цри Н=2 кЕ, доикин! хвил! с!тла \=565 нм, температур! Т=295 К в!д напруженост! элзктричного поля. Позигивниа знак ефэкту впливу магн!тного поля на ефэктавн1сть фотогенерац!! носИв струну вка-

5 0.02

0,01

0

-0,01 -0.02

Ж

2

4 8 Е. Ю'В/м

N

Ыал.9

зус на те, що на в!льн! нос!! струму в основному дисоц!юють триплета! ЕДП, концэнтрац!я яких 0!лыла для пл!вок з СВП31, да4 р!з-ниця м!ж рад!усом сп1новоТ кореляц!! г ! в!дстанню го наяменьша. За рад!усом сп!ново1 кореляц! I мультаплетн1сть ЕДП зм!ш1сться по механ!зму надгонко! взаемодИ ! цю зм!ну можно заОоронита ■ накла-данням зовн!шнього мага1тного шля <для вс!х пл!вок залэжност! О(Н) наотъ стад!ю насичення в полях кЕ). Ала, зовн!шне Магнитке поле не ззбороняе зм!ну мультагш. тност! ЕДП, у яких в!д-стань м!ж зарядами мэнша за гс. Тому чим'б!лыпа р1зниця в!дстанеа г -г , там С5!льша нмов!рн!сть зм!ни почзткового сп!нового стану ЕДП. Так при зам!н1 СВП31 на СЕП32 ! СВПЗЗ в ПЕПК зменьшуеться го I не зм1нюсться гс, цо приводить до зД!льшэння концэнтрацП син-глэтних ЕДП за рад!усом спШово! кореляц!I ! до змвньшення позитивного ефэкту впливу магн!тного поля на ефвктивн!сть фотогенерз-ц! I носПв струму.

Для пл!вок ПЕПК з СВПЗЗ спостор!гаеться наасЯлыаа зм!на почзткового сп!пового стану ЕДЯ ! в скльних елоктричних полях утво-рзн! скнглзтн! ЕдП легко реко::.3!нують тому, цо зсЛльшуеться про-зор!сть потенц!2кого Сэр'еру для тукольно1 рэко.».к5!нац!!. Тему при зростзпт:! К ь.ч-гг'п::.';: о ст..с ' кростзлчо'о (кру.вз 2 па

мал.9). Ефекг зб!лъшення прозорост! п0твнц1альЕ0Г0 бар'еру для тунельноТ рекомб!нац!Г п!дгвэрдауеться "розгорзнням" !нтенсквнос-Т1 1зотерм1чно1 рекомб1нац!ано1 лш!несценцЛ в електричному

ПОЛ1 .

Висновок про те, що при фотогенерац! I утворшггься триплзтн 1 ЦДЛ ! 1хн! мультиплетнють та концентрацП зм!шоються за вкэзани-ми механ!змзми, ,п!дгвердауеться кореляц!сю результат1в експери-кент!в з результатами розрахунк!в залежноствя 0(Н,Е) по ззпропо-ЕованШ в робот! модел!.

В четЕертШ глав! розглявуто механ!зки фотогенерац!! ! ани-ПляцП ЕДП, утворення просторових розпод!л!в ВД1.

В пл1вкзх ПЕПК з СВП31-4 без зовн!шнього елэетричного поля стала часу дисоц!ац!1 ЕДП I прозор!сть потенц1Яних бар'ер!в для рекомб!нзц!1 велик!. Тому велик1 I стал! часу життя ЕДП. Це дозволило доступними оптичпими (по зм!н! оншчно! щ!льност! пл!вок) ! влэкгроф!зичшжи (по к!лькост! нос!Гв заряду при дасоц!ац!Г ЕДП) методами визначити концентрзц!ю ЦДЛ ! II релаксац!ю.

В результат! анал!зу к!Е8Тики накоплэння концентрацП ЕДП п!д чзс опром!нення пл1вок ! к!нвтики релаксацП концэнтрац!I ЕДП п!сля зак!нчення опром!Еення визиачено три просторових розпод!лэ ВДП, як! формугатьсл п!д час опром!нення. Пзршиз просторовкй роз-под!л ЕДП можэ бути описании О-фуннЩею 1 в!и формуеться ткни ЕДП, як! з'являються при фотогенерац!I з СВПЗ, а в!дстань м!ж зарядами в цех ЕДП'р!вез г . Так як час ¡киття таких ЕДП великка, то кр!м туЕэльвоГ рекомб!нац!1 с можливим 1 процэс розд!лэння заря-д!в за рахунок дифузП рухливих д!рок в напрямху в!д центру рэ-ксмб1нзц!I. При цьому формусться зсвия просторовиз рогпод!л Е£Л, в кких в!дстань м1я ззрядами знаходиться в уожзх и1д г, до г ! сп! ни ззр:!д!Е в таких Е£П корэльовзн!.

Hoc!I заряд!в в ЕДП з другого просторового розгшд!лу можуть або рвкомб!нувати при тунелшванн! д!рки в центр реконб!нац! I, да залишився едэктрон, або можуть розд1лятися за рахунок дкфез!1 д!рки в напрямку в!д цэнтра рекомб!нац!1. Яицр в1дстань м1ж зарядами в ЕДП стала б!лъшою в!д гс, то сп!ни заряд!в перестать бута корельованими I нос!1 заряд! в представлять собою парамагн1тн! часточки з сп!ном 1/2. При цьому формуеться трет1и прасторовии розпод!л ЕДП, представляючиг собою просторовии розпод!л парамаг-н1тних часточок. Еволщ!я р.лтт третього розпод!лу споствр!гаеться по к!нетиц! ралаксацИ концэнтрацП ЕДП, або по к1нетиц! накоп-лення ! релаксацИ парамагн!тних часточок методом ЕПР. Hoct! заряд 1 в ЕДП з третьего розпод!ду можуть рекокб 1 нувати при тунелю-ванн1 д!рки в центр рекомб!нацИ, або дал! розд!ляюггься при дифу-зП д!рки в напрямку в!д центра рвксмб1нац! I.

Адэкватн 1сть встановлених механ!зм!в фотогенерац!Т, ан!г!ля-ц!1 1 формування просторових розпод!л1в ЕДП Шдгвардауеться короля^ ею к!натик накопления 1 релаксацИ концэнтрацП ЕДП з результатами розрахунк!в аналог1чних к1нетик по запропонованШ в робот! мода л!.

В пят1й глвв1 на ochobI результат!в досл!даень особливостеа фотопров!дност! АМН розроблэно ф1зико-х1м1чн! способи управл1ння фогопров1днI ста 1 запропоновано структуру АМН, яка використову-еться в якает! голограф!чного рееструхгсого середовища з високою чутлив!стю.

Запропоновано три напрямки Шдвщення ефекгивност! фотогенерац! I нос!Тв струму в АМН:

1) зб1льшення рад!уса локал1зац11 косИв заряду в дрнорних 1 акцэпторних молекулах, цо Шдвишить ймов!рн!сть дисоц1ац!Т ЕДП;

2) використання СВПЗ з великим значениям потенщалу !он!за-

цП, що зб!лышпъ початкову в!дстанъ м!ж зарядами в ЕДП I ймов!р-н!сть дисоц!ац1! БДП;

3) створэння додатково! ошргетично I зони транспорту для менш рухливих носПв струму, щр п!двищ1ггь ймов 1 рнiсть фотогенара-ц! I t дисоц!ацП ЕДП.

11ерел1чен! напрямки р0ал!зован! в АМН на основ! ПЕПК з СВП34 ! акцэпгорсм ТЕНФ. В цьому АМН нос!I заряд!в обох знак!в утворю-ються при збудеенн! св!тлом цантр!в фотогенерац!I ! розд!ляютьсл в зовн1пшьому елвктричному пол! за рахунок пврэносу д!рок по кар-базольним к1льцям ПЕПК ! олвктрон!в по молекулам ТЕНФ. Вплив па сток на транспорт елэктрон!в зменьшено завдяки тому, щр зб!ль-шилася рухлив!сть елэктран!в ! !хн!2 транспорт проходить в основному через молекули ТЕНФ, як! маять б!льщу енорг!ю електронного р! детва у пор!внянн! з молекулами СВП34. Ефекг-п!двищэння квантового виходу фотогенерац! I. п!дтвэрдауеться аого зростанням при зб!лыпенн! концэнтрацИ молекул ТЕНФ в пл!вках ПЕПК з СВП34. Ефект зменьшення впливу па сток на транспорт нос!!в струну п!д-твердаувться переходом лпкеампзрних характеристик в!д субл!н!пних до л!н12них, зростанням рухливост! влектрон!в ! зг.кзньсенням вноску затяжноТ складовоТ к!нетики фотоструму при зб!льшенн! концзн-трацИ молекул ТЕНФ.

В зошшчепп1 зроблэно п!дсумок результатIв фундаконталышх досл!дкень фотопров!дност! АМН в облает! поглинання прнтр!в фотогенерац!!.

OCHOBIII РЕЗУЛЬТАТ!! ДКСЕРТАЦП

1. Транспорт нэр! вноеэжштх носИв струму в А\Щ в!дбуваеться стри-бками м!!к молекулами донора та акцептора, як! утвориеггь енерге-

тичн! зони транспорту д1рок та електрон1в. Елвктронн1 перехода м1ж зонами транспорту не в!дЗуваотъся.

2. Енергетичн! зони транспорту в АМН, де донором являться карОазольн! к!льца, в акцептором - молекули акцептора флуорено-вого ряду, утворэн1 вврхн!ми заповненими елактронними р1внями карбазольних к!лець I нихн!ми незаповнзними елэкгронними р!внями молекул акцептора. Р!знкця енврг!й м!к трьома верхн!ми заповненими електронними р!внями карбазолу становить 0,5 ! 0,6 еВ.

3. В АМН з КПЗ центрами фотогенерац!I являвться КПЗ. Ыехан1зм фа-тогенерацП нооПв струму складзеться 1з двох стад!й: утворення 1 дисоц!ацП .ЭДП.

4. Електронн! переходи в КПЗ в1дбуваються м!ж верхн!ми заинятими електронними р1внями карбазолу 1 нижн1м в1льним електронним р!в-нем акцептора, нззалвжно в!д того, в якии верхн!а збудкениа стан (починагачи з другого) переходить КПЗ при гоглинанн1 енергП кванта св!тла 1л>, при утворенн1 ЕДП вих!д д!рки в1дЗуваеться з другого збудаеного стану КПЗ. Процес утворення Еда можно звести до ту-нелювання д!рки з другого збудаеного стану КПЗ в одне з локал!зо-ваних стан1в енергетично! зони транспорту д!рок. Початковиа роз-под1л ЕДП мозшо представити 0-функц1ею.

5. При переход I КПЗ в другиа збудкениа стан в основному утворю-ються ЕДП в синглетному стан!. При переход! КПЗ в б!лып висок! збудаен! стани можливе зб1лыиення к!льк1сно! дол1 утворення три-плетныи ЕДП з причини конверсП сп!на електрона п!д час переходу • КПЗ з б!льш високого збудаеного стану в другиа.

6. В АШ з КПЗ зовн!шне магн!тне поле вгштае на стад!ю утворення ЕДП, що проявляеться у гб!льшенн! С при зростанн! Н в дIапазон! Н$6,2 кЕ. Стала часу цього еффекту сп!врозм!рна !з сталою часу

сп!н-гратков1 релвксацП сп!н!в мвгн1тних ядер карбазолу.

7. Зразу п!сля утворення ЕДП сп!ни заряд 1 в ЕДП являгаться корельо-ваними, так як в!дстан! м!ж зарядами в ЕДП меньш! в1д рад1уса сп1ново! кореляцИ (го<г,). Шд час дасоц!ацИ ЕДП по м1р! зб!ль-шэння в!дстан! м1ж зарядами в ЕДП до значень г^г, в результат! мэхзн!зма надгонко! взаемодИ в1дбудэться р!вном1рне розпод!л електронних сп!н!в в ЕДП по енаргетично Еиродаеним станам 1+, Т_, Т0, Б. На дал1 у зовн1шньому електричному пол! Оудуть в основному дисоц!ювати триплета! ЕДП, так як час 1хнього життя значно б!льш9, н!ж синглетних (!з-за заборони по сп!ну на рокомб!нац!ш заряд!в в ЕДП). Нэгативний ефект впливу магнСгаого поля на С при г?гс означав, що магн!тное пола накладае заборону на переходи 1з синглет-ного стану в триплетния, I при цьому зкэныпуеться концентрац!я триплетних ЕДП 1 ефектавн!сть фотогенерацП носПв струму.

8. В1дстань, на яку тунелюе д!рка при утворенн! ЕДП 1з збудкеного КПЗ, визначаеться розташуванням 1зоенергетичних Еалентних електронних р!вней карбазольного кIльда, яке входить до складу КПЗ, 1 карбазольного к!льца -1з енергетично! зони транспорту д!рок, на яке в! дЗуваеться тунелювання. Ця в!дстань зб1лыпуеться 1з зростанням рад1уса локал1зац11 електрона, так як при цьому змень-шуеться енерПя кулон!всько1 взаемодИ д!рки з електроном I 1зо-енергетичниа електронний р1вень сус!днього карбазольного к!льця знаходиться на б!льш1й в!дстан1. Так в ряду молекул акцептора ДНФ, ТНФ,- ТЕНЬ зб1льшуеться число груп К02 1, як насл1док цього, зб1-лыауеться рад1уо локал1звцИ електрона, зкеныпуеться бЕврг!я ак-тивацИ фотогенерацП I зростае квантовий вих!д фотогенерацП носПв струму.

9. В модел! фотогенерацП носИв струму при кодэлкгазнн! процвс!в утворзння I дисоц!ацП ЕДП. д!2сн1 хвильов! функцП електран!з та

д1рок можно апроксимувати хвильовою функц!ею электрона водневопо-дШного атома.

10. В АШ з СВПЗ центрами фотогенерац! I является молекули СВЕЗ. Утворення комплекс!в з переносом заряду в основному I збудкеному стан) молекули СВПЗ 8 карбазольними к!льцями не встановлено. В цих АШ механ!зм фотогенерац! I носПв струму складаеться з двох стад!й: утворення ! дисоц!ац1Т звязано! ЕДП.

11. В АШ з СВПЗ утворення ЕДП в1д5уваеться в результат! тунэлю-вання д!рки з донорно! частини збудаеноI молекули СВПЗ на молвкулу донора (наприклад карбазольне к (льде), яка входить да складу енергетично! зони транспорту д1рок. Початкова в1дстань м!ж зарядами в ЕДП залежить в1д висоти потенЩального бар'ера, р!вного р!зниц! потенц1вл!в 1он!зац!Т СВПЗ 1 донорно! молекули (кврба-зольного к!льця), ! зростае при Кого зб1лыпенн!. Просторовий роз-под!л ЕДП зразу п!сля II утворення мохе бути описании 0-функц!ею.

12. В АШ 8 СВПЗ п!сля. утворення ЕДП Тхня аниг!ляц!я в1дЗуваеться з великою сталою часу. Аниг1ляц! I ЕДП горешкодаае потенц!альни2 бар'ер, р1вний р!зниц! потенц!ал!в 1он!вац11 ОВПЗ I донорно! молекули, а також - заборона по сп1ну, яка зумовлвна триплетною природ» утворюваних ЕДП.

13. В АШ з СВПЗ п1сля утворення ЕДП в результат! дифузП д!рок в середин! донорних молекул > тунелювання м!ж донорними молекулами утворюкхгься ще два кваз!прямокутн! просторов! розпод!ли ЕДП з в!дстанями м!ж зарядами в ЕДП го<г<гс I г>г,. У розшд!л! ЕДП з "

г>г, сп!ни заряд!в не корельован1.

« .

14. Дана 1нт8рпритац!я встановлэних позитивного 1 негативного

ефект!в впливу магнИного поля на эфвктивн!сть фотогенерац!! но-с!!в струму в АШ з СВПЗ, як! зумовлен! маханIзмом надгонко! вза-

емод1Г зм!ни мультиплетност! ЕДП.

15. Характерною особлив!ста фотопров 1 дност! пл!вок АМН з СВПЗ на приклад! пл!вок ПЕПК з СВП31-4, у пор!внянн! з пл!вками АМН з КПЗ на прклад! пл1вок ПЕПК з ТШ, ДНФ.ТЕНФ, являсться захоплення ела-ктрон1в 1 реком01нац!я д1рок з захоплэними електронами в сильних

електричних полях. Цри цьому залежн1сть кваз1стац!онарного значения фотоструму в!д Е ! Т в!дшв!дае анал!тичному представлению модел! Пула-Франкеля. Разроблэна модель к!нвтики фотоструму задо-в!льно описуе результата експариментальних досл!даень.

16. Введения в пл!вки ПЕПК з СВП31-4 молекул ТЕНФ, як! утворю-еггь додаткову енергетичну зону транспорту электрон!в, приводить до зб!льшзння ефэктивност! фотогенерац!Г нос!Гв струму, алэ не ви-ключае нроцеси захвату електрон!в ! рекомб!нац11 д!рок з захвачэ-ними елейтронами. Проте, завдяки утворенню додатково! опертоточно! зони транспорту електрон!в, вдалося значно п1двищкга фотопро-в1дн1сть пл!вок АМН ! на" !хн!й основ! розробиги високочутливе голограф!чне ресструюче середовище.

Публ1кац1!

По тем! дисэртацП опубл!ковано 1 монЬграф!я, 17 статей, зроблено 27 доклад!в на М!жнародних (5), Всесоюзних (20) ! Вес-публ!канських (2) конференц!ях. Парел!к основних роб!т автора, в!дображаючих суть дисертацИ, представлвно в к!нц! автореферату.

Апробац1я робота

Основн! результата робота допов!далися 1 обговорювалися на конференц!ях: "Физические процессы при регистрации голограмм в регистрирующих средах наоснове полимерных полупроводников" (листопад 1987 р., Ужгород) • 7 школе по органическим полупроводникам

(травань 1988 р., Черн1вц!); "Голографнческий корреляционный анализ и регистрирующие среды" (вересень 1988 р., Черн1вц1); V Всесоюзна конференцИ "Бессеребряные и необычные фотографические процессы" (грудень 1888 р., Суздаль); 1-й Всесоюзн!й конференцП "Полимерные органические полупроводники и регистрирующие среда на их основе" (листопад 1989 р., Ки1в); V-му Всесоюзному сем 1 нар! "Фотохимические и фотофизическце процессы регистрации голограмм" (жовтень 1990 р., Ужгород)^ М!кнародн!й конференцП "Элекгрсира-фия-91" (жовтень 1991 р., Москва); "Оптика, спектроскопия и их применение в народном хозяйстве и экологии" (червень 1992 р., Камянець-Под!льсыша)|. Шкнародн1й конференцП "Оптика 93" (тра-вень 1993 р., Черн1вц! ^ М!жвуз1вському семIнар! наукового на-прямку "Молекулярна влвктрон!ка" (с!чень 1994 р., Ки!в).

В дисертацП узагальнено результата роб!т, виконаних автором самост!ино чи в сп!вавторств1 в 1984-1993 роках в МIжфакультетсь-к!и науково-досл!дн!й лабораторП прикладних проблем запису !н-формацП Ки1вського ун1верситету !мен1 Тараса Шевченка. Робота спочапсу виконувалася у в1дпов!даост! з плановими завданнями ДК СРСР по науц! I техн!ц!, з 1986 року - в рзмках Загальносоюзно! науково-техн1чно1 программ 0.72.04 t М1жвуз1всько1 програми "Оотичн! процэсори", з 1992 року - в рамках науково-досл!дних програм М!носв1ти Укра!ни I ДКНТ УкраТни.

OchobhI результата дисертацП висв1тлен1 в роботах:

1. Кувшинский Н.Г., Давиденко H.A., Комко В.М. Шизика аморфных • молекулярных полупроводников / Киев: Либ1дь, 1994, 176 с.

2. Давиденко H.A., КуЕшинский Н:Г., Находкин Н.Г. Зоны транспорта

носителей тока в тонких пленках карбазолсодержзщих полупроводников, сенсибилизированных тринитрофлуореноном // УФЖ, 1987, т.32, N10, с. 1539-1541.

3. Давиденко H.A., Кувшинский Н.Г., Находкш Н.Г. Энергетические зоны транспорта носителей тока в пленках карбазолсодеркащих полимерных полупроводников // КНиПФиК, 1988, т.33, Т.1, с.64-67.

4. Давиденко H.A., Путинский Н.Г., Стриха В.И. Электронная-структура комплекса с переносом заряда и энергетических зон транспорта носителей в тонких пленках карбазолсодеряацих полупроводников V Химическая физика, 1988, т.7, N9, с.1245-1249.

5. Кувшинский Н.Г., Находкин Н.Г., Давиденко H.A., Белонокко A.M. Мысык Д.Д. О механизма фотогенерации носителей тока в полимерных полупроводниках, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // УФН, 1989, т.34, N7, с.1100-1104.

6. Давиденко H.A., Кувшинский Н.Г., Стриха В.И. Электронная структура КПЗ в карбазолсодержащих полупроводниках, сенсибилизированных акцепторами электронов флуоренового ряда // 3 сб. "Фундам. основы оптич. памяти и среды", Киев, 1989, Вып.20, с.36-42.

7. Кувшинский Н.Г., Решетняк В.В., Давидьнко H.A. О механизме темновой электропроводности пленок карбазолсодержащих полупроводников в стеклообразном состоянии, сенсибилизированных акцепторами электронов флуоренового ряда // Там не, с.54-59.

8. Давиденко H.A., Белонокко A.M., Михайлова Е.П., Мысык Д.Д. О фотогенерации и транспорте носителей тока в пленках карбазолсодержащих полимерных полупроводников, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Гам же, с.43-47.

9. ДаЕиденко H.A., Кувшинский Н.Г., Стриха В.И. Электронная

структура комплекса с переносом заряда и энергетических зон транспорта носителей в тонких пленках карбазолсодеряащих полупроводников // Известия ВУЗов MB и 000 СССР, раздел "Физика", 1989, N7, с.47-51.

1Q. Kuvshinsky N.G, Davidenko N.A., Reshetnyak Y.Y., Savransky L.I.,. Shéptun V.L. The Influence of radical-anion electron density distribution on the dissociation efficiency of a bound electron-hole pair in carbazole-containing semiconductors // Chem. Phys. Lett., 1990, v.165, N4, p.323-328.

11. Kuvshinsky N.G., Davidenko N.A., Reshetnyak Y.V. On the influ-

N.

ence of electron localization radius in a charge-transfer complex on photogeneration efficiency of current carriers in carbazole-containing semiconductors // Molecular Physics, 1990, v.69, N5, p. 933-941.

12. Kuvshinsky N.G., Reshetnyak V.V., Davidenko N.A. Electrical conductivity features of PEPO films containing acceptors of flu-orene series electrons // J. Inf. Rec. Mater., 1990, v.18, N6 p.445-451 .

13. Кувшнский Н.Г., Давиденко Н.Д., Решетняк B.B. О влиянии радиуса локализации электрона в комплексе с переносом заряда н эффективность фотогенерации носителей тока в карбазолсодержащи полупроводниках // В сб. "Фундам. основы оптич. памяти и среды" Киев, 1990, Вып.21, с.14-20.

14. Бэлокохко A.M., Давиденко Н.А., Кочмала О.Г., Павлов В.А., Мысык Д.Д. Особенности фотоиндуцированной памяти в пленках Kaj базолсодержащих полупроводников, сенсибилизированных соединения* с внутримолекулярным переносом заряда // Твм же, с.40-47.

15. Белоножко A.M., Дзвиденко Н.А., Костяк G.E., Кудиновв М.А., Федорова Л.Н. Исследование сенсибилизации поли-Т-эпоксипропнлкар-базола красителями группы тиапириломонометинцианинов // Там не, С.87-92.

16. Davidenko N.A., Kuvshinaky N.G. Peculiarities of generation and dissociation of electron-hole pairs in amorphous molecular semiconductors containing molecules of compounds with intramolecular charge transfer// J. Inf. Rec. Mats., 1993, v.21, p.185-197.

17. Davidenko N.A., Kuvshinaky N.G. Multiplicity ol electron-hole pairs and its change while in photogeneration of current carriers in amorphous molecular semiconductors // J. Ini. Rec. Mats., 1994, v.21, p.211-220.

18. Davidenko N.A., Kuvshinsky G.N. On the influence of the electric field on the photogeneration of electron-hole pairs in amorphous molecular semiconductors containing compounds with intramolecular charge transfer // J. Inf. Rec. Mats., 1994, v.21, p.612-625.

19. Давиденко II.А. Электронная структура энергетических зон транспорта носителей тока и КПЗ карбазолсодерквщих полимерных полупроводников // Тез. докл. Дня науки "Физич. процессы при регистрации голограмм в регистр, средах на основе полимерных полупроводников", Укгород, 1987, с.34.

20. ДзЕиденко Н.А., Куешинский Н.Г., Стриха В.И. Энергетическая структура-Еозбузденных состояний комплекса с переносом заряда (КПЗ) в карбазолсодвряащих полимерных полупроводниках (КПП) // Тез. докл. конф. "Голографический корреляционный анализ и рэгис. среда", ЧерноЕИцы, 1988, с.43.

21. КуЕпшнский Н.Г., Решвтняк В.В., Давиденко H.A. Особенности электропроводности пленок ПЭПК, содержащих акцепторы электронов флуореноЕОТО ряда // Там же, с. 15.

22. Кукпинский Н.Г., ДаЕиденко H.A., Решетняк В.В. О влиянии радиуса локализации электрона в КПЗ на эффективность фотогенерации носителей тока в КПП // Там же, с.45.

23. КуЕзинский Н.Г., Находкин Н.Г., Давиденко H.A., Белоножко A.M., Ыысык Д.Д. О механизме фотогенерации носителей тока в полимерных полупроводниках, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там же, с.54.

24. Кувшинский Н.Г., ДаЕиденко H.A., Белоножко А.Ы. Особенности формирования скрытого изображения в пленках полимерных полупрово' дников, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там же, с.55.

25. Давиденко H.A., Белоножко A.M., Михайлова Е.П., Ыысык Д.Д. О фотогенерации и транспорте носителей тока в пленках КПП, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там же, с.61.

26. Давиденко H.A., Белоножко A.M., Костюк O.E., Кудинова М.А., Федорова Л.Н. Особенности сенсибилизации ПЭПК красителями группы тиапириломонометинцианонов // Там же, с.87.

27. Давиденко H.A., Кувшинский Н.Г., Стриха В.И. Электронная структура энергетических зон транспорта носителей тока в карба-золсодвржащих полупроводниках, сенсибилизированных акцепторами электронов на основе флуорена // Тез. докл. V Всесоюз. конф. "Бессеребряные и необычные фотографические процессы", Суздаль, 1988, т.1, с.30.

S3

28. Давиденко H.A., Кувшинский Н.Г., Решетняк В.В. Электронная структура комплекса с переносом заряда в полимерных полупроводниках, сенсибилизированных акцепторами электронов флуоренового ряда // Там же, с.31.

29. Давиденко H.A., Кувшинский Н.Г., Решетняк В.В. О влиянии радиуса локализации электрона в молекуле акцептора электронов на особенности фотогенерации носителей тока в карбазолсодержащих полупроводниках // Там яе, с.32.

30. Кувшинский Н.Г., Решетняк В.В., Давиденко H.A. О механизме темноЕОй электропроводности пленок карбазолсодернащих полупроводников в стеклообразном состоянии, сенсибилизированных акцепторами электронов флуоренового ряда // Там ге, с.34.

31. Кувшинский Н.Г., Находкин Н.Г., Давиденко H.A., Белоножко A.M. Мысык Д.Д. О механизме фотогенерации носителей тока в полимерных полупроводниках, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там не, с.36.

32. Кувшинский Н.Г., Давиденко H.A., Велонокко A.M. Особенности формироания скрытого изображения в пленках полимерных полупроводников, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там же, с.37.

33. Давиденко H.A., Кувшинский Н.Г. Кинетика влияния магнитного шля на эффективность фотогенерации носителей тока в аморфных молекулярных полупроводниках // Тез. докл. Междунар. конф. "Элек-трогрзфля-91", Москва, 1991, 4.2, с.143-146.

34. Давиденко H.A., Кувшинский Н.Г. Особенности фотопроводимости в аморфных молекулярных полупроводниках, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там жа, с.147-150.

35. ДаЕИденко H.A., Голуб A.A., Кувшинский Н.Г., Решетник O.B. Механизм фотогенерации электронно-дырочных пар в аморфных молекулярных полупроводниках, содеряащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там ке, с.151-154.

36. Белоножко A.M., Давиденко H.A., Нувшинский Н.Г..Костенко Л.И., Мысык Д.Д. Высокочувствительная регистрирующая среда для электрографии и голографии // Там 28, с.212.

37. Давиденко H.A., Кувшинский Н.Г., Голуб A.A. Измерение распределения электронно-дырочных пар в аморфных молекулярных полупроводниках спектроскопическими методами // Тез. докл. конф.. "Оптика, спектроскопия и их применение в народном хозяйстве и экологии", Киев, 1992, с.95.

38. Кадащук А.К., Остапенко Н.И., Скрышевский D.A., Давиденко H.A. Кувшинский Н.Г. Рекомбинационная люминесценция в пленках поли-N-эпоксипропилкарбазола, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там же, с.34.

39. Кувшинский Н.Г., Решетняк В.В., Давиденко H.A. О темновой электропроводности шюнок карбазолсодеркащих полупроводников, сенсибилизированных акцепторами электронов флуоренового ряда // Тез. докл. 1-й Всесоюз. конф. "Полимерные органич. полупроводники и регистрирующие среды на их основе", Киев, 1991, с.З.

40. Кувшинский Н.Г., Находкин Н.Г., Давиденко H.A., Белонозкко A.M. Мысык Д.Д. О механизме фотогенерации носителей тока в полимерных, полупроводниках, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там же, с.12.

41. Белонокко A.M., Давиденко H.A.,-Кувшинский Н.Г. Особенности формирования скрытого изображения в пленках полимерных полупро-

водников, содержащих соединения с внутримолекулярным переносом заряда // Там хэ, с.13.

42. Давиденко Н.А., Велоножо'А.М.^ Михайлова Е.П., йскк Д.Д.

О фотогенерации и транспорте носителей тока в пленках карбазол-содерхацих полупроводников, сенсибилизированных соединениями с внутримолекулярным переносом заряда // Там ка, с.28.

43. Белоногяо A.M., ДаЕиденко Н.А., Кочмала О.Г., ПаЕлов В.А. Особенности фотоиндуцированной памяти в пленках карбазолсодэржа-щих полупроводников, сенсибилизированных 'соединениями с внутримолекулярным переносом заряда // Тем же, с.29.

44. Кувшинский Н.Г., ДаЕиденко Н.А.,Рэшетняк В.В..Савранский Л.II. Шептун В.Л. Влияние распределения электронной плотности в анион-радикале акцептора на эффективность диссоциации связанной злэк-тронно-дарочной пары в карбазолсодёркащих полупроводниках // Там 19, с.65.

ABSTRACT

Davldenko Nlkolay Alexandrovltch Photoconductivity of amorphous molecular semiconductors within the absorbtion region of complexes with charge transfer and compounds with intramolecular charge transfer. Doctor Phya.-Math.Sci. (01.04.10 - Semiconductor and Insulator Physics) Thesis (typescript). Institute of Semiconductor Physics, National Academl of Sciences of Ukraine, Kiev, 1994.

Dissertation includes 44 scientific works. Results of investigation of photogeneration and transport of current carriers In amorphous molecular semiconductors (AJS) within the absorbtion region of photogeneration centers are represented. The

charge transfer complexes (CT- complexes) and compounds with intramolecular charge transfer (GIGT) are considered as the photogeneration centers. Photoelectronic and photoemission spectroscopy methods were utilized for investigation of energetic bands of carriers transport in AMS films based on carbazole containing polymers with acceptors of fluorene series. It was founded that the holes and electrons transport accomplishes through the jumps between the three high electron states of carbazole rings and between the ground free electron states of acceptor molecules respectively. Electronic structure of carbazole CT-complex with fluorene series acceptor is determined. It was shown that activation energy of current carriers photogeneration decreases under the increase of electron localization radius in the acceptor molecule because the energy of charge connection in photogenerated electron-hole pairs (HHP) decays. Spin-dependent effects in EHP and- current carriers photogeneration mechanisms were studied. It is follows from the conducted investigations that during the. photogeneration in accordance to tunneling mechanism in AMS based on carbazole containing polymers with OICT initial spatial distribution of triplet EHP of O-type appears. As result of the holes diffusive motion from the recombination center two EHP spatial distributions may be observed. In the second distribution charge spins within the pair are correlated. In the second distribution charge spins are not correlated. Kinetics of photo- current in AMS films based on carbazole containing polymers with 0I0T was examined. It was stated that the OICT molecules create the traps for the free current carriers. As it was demonstrated, under the creation of additional energetic electron transport bands

efficiency of current carriers photogeneration in AMS based on carbazole containing polymers with CICT increases.

PESOME

Давиденко Николай Александрович Фотопроводимость аморфных молекулярных полупроводников в области поглощения комплексов с переносом заряда и соединений с внутримолекулярным переносом заряда. Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени доктора физико-математических наук го специальности 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков. Институт физики полупроводников и диэлектриков HAH Украины, Киев, 1994.

В диссертации защищаются 44 печатные работы. Представлены результаты исследований фотогенерации а- транспорта носителей тока в аморфных молекулярных полупроводниках (АМП) в области поглощения центров фотогэнерации - комплексов с переносом заряда (КПЗ) и соединений с внутримолекулярным переносом заряда (СВПЗ). Для исследования энергетические зоны транспорта носителей в пленках АМП на основе карбазолсодераащих полимеров с акцэптсрами флуоренового ряда использовались методы фотоэлектронной и фотоэмиссионной спектроскопии. Установлено, что траспорт дырок осуществляется прыжками между тремя верхним:! валентными электроными уровнями карбазольных колец, а транспорт электронов -прыжками между нижними свободными электронными уровнями молекул акцептора. Отождествлена электронная структура КПЗ карбазола о акцепторами флуоренового ряда. Показано, что с увеличением радиуса локализации электрона в молекуле акцептора уменьшается энергия активации фотогенврацип носителей тока, так как уменьшается энергия связи зарядов в фотогэнерированных электронно-дырочных парах (ЭДП). Исследованы спин-заЕистие

аффекты в механизме фотогенерации ЭДП и носителей тока. Установлено, что в АМП на основе карбазолсодержащих полимеров с СВПЗ при фотогенерации по туннельному механизму образуется начальное С-образнов пространственное распределение триплетных ■ ЭДП, в в результате диффузии дырок от центра рекомбинации может образоваться еще два пространственных распределения, где ео втором распределении спины зарядов в паре коррелировали, а в третьем распределении спины не коррелированы. Исследована кинетика фототока в пленках АМП на основе карбазолсодержащих полимеров о СВПЗ и установлено, что молекулы СВПЗ образует: ловушки для свободных носителей тока. Показано, что эффективность фотогенерации носителей тока в АМП на" основе карбазолсодержащих полимеров о ' СВПЗ увеличивается при создании дополнительной энергетической зоны транспорта электронов.

Юшчов1 слова:

вморфн! молекулярн1 нап!впров!дники, елвктронн1 р1вн1, елвк-

тронно-д!ркова пара, фотогенерац!я, рекомб1нац!я, голограф1чне рееструюче саредовище.

/