Исследование электрофизических свойств двухкомпонентной слоистой структуры, состоящей из жидких органических веществ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

004618004

На правах рукописи УДК 581.14:582.926.2

Сидоров Игорь Викторович

Исследование электрофизическ IX свойств двухкомпонентной слоистой структуры, состоящей и! жидких органических веществ

Специальность 01.04.10 - «Физика полупроводников»

А: тореферат диссертации на сэискание ученой степени кандидата физи да-математических наук

ТОМСК —2010

004618004

Диссертация выполнена на кафедре радиофизики и бионанотехнологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кубанский государственный университет»

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук, доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, профессор

кандидат физико-математических наук, доцент

Ведущая организация:

Барышев Михаил Геннадьевич

Копылова Татьяна Николаевна

Авдеев Андрей Валерьевич

Технологический институт Южного федерального университета в г. Таганроге

Защита состоится 21 октября 2010 г. в 17 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.267.07 при ГОУ ВПО «Томский государственный университет» (634050, г.Томск, пр. Ленина, 36)

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат диссертации разослан « 17 » сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук

И.В. Ивонин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В последние годы растет интерес к наноразмерным системам в связи с их уникальными физическими и химическими свойствами, существенно отличающимися от свойств составляющих компонентов. Композиты, состоящие из полупроводниковых органических материалов, имеют многообразное поведение, являющееся отражением сложной внутренней организации и представляют повышенный интерес для различных областей физики, химии, биологии, обусловленный рядом причин: большое научное значение исследований физических характеристик и совокупности электрических, фотоэлектрических и оптических свойств, самоорганизация, биологическая совместимость, химическая и механическая стабильность, способность быстрого и обратимого переключения между проводящим и непроводящим состоянием.

В настоящее время в функциональной электронике наряду с молекулярной, опто-, акусто-, магнито-, микро-, наноэлектроникой, развивается новое направление - негатроника. Значительный интерес представляют физические процессы, связанные с образованием динамических неоднородностей в многослойных структурах, конструирование которых ведется на молекулярном уровне. Коллектив ученых (Касимов Ф.Д. Серьезное А.Н., Гаряинов С.А., Негоден-ко О.Н., Филинюк H.A., Липко С.И., Мирошниченко С.П., Плешко Б.К., Гусейнов Я.Ю., Румянцев К.Е.,) Международного научного центра «Негатроника» при Винницком национальном техническом университете занимается исследованием физических механизмов возникновения явлений электрической неустойчивости в тонких пленках, приводящих в определенном режиме к отрицательному значению основного дифференциального параметра, - активного сопротивления.

Сотрудникам физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН Э.А. Лебедеву, М.Я. Гойхману, К.Д. Цендину, И.В. Подешво, Е.И. Терукову и В.В. Кудрявцеву удалось обнаружить в тонких пленках металл-полимерного комплекса полиамидокислоты с Tb*2 проявление токовой неустойчивости в виде S-образной вольт-амперной характеристики.

В Таганрогском государственном радиотехническом университете B.C. Клопченко наблюдал эффект отрицательного сопротивления в синтетических полупроводниковых алмазах. Для управления основными параметрами переключателей (тока и напряжения срыва, остаточного тока и напряжения) кристаллы подвергались обработке высоковольтными импульсами. Исследования B.C. Клопченко показывают, что эффект отрицательного сопротивления обусловлен созданием сильного электрического поля в кристалле, который приводит к процессу шнурования тока по дислокационной структуре алмаза. При достижении полей (105 - 10б) В/м под влиянием тепловой генерации носителей заряда происходит изменение проводимости по оборванным связям дислокаций, что приводит к образованию шнура и лавинообразному возрастанию тока.

В.Л. Бонч-Бруевич и И.А. Курова обнаружили новое явление при исследовании электрических свойств Ge:Au при водородных температурах. Они выяснили, что при повышении электрического поля в цепи с образцом возникают низкочастотные колебания.

В Приднестровском государственном университете им. Т.Г. Шевченко Э.А. Сенокосов и В.В. Сорочан исследовали переключения Б-типа в поликристаллических слоях пС(1Те:1п толщиной 20-500 мкм и сопротивлением 10-Ю4 Ом •м. Образцы были получены на стеклянных и сапфировых подложках методом вакуумного напыления в квазизамкнутом объеме. Авторы сделали выводы о том, что особенности вольт-амперной характеристики (ВАХ) слоев пС(1Те:1п указывают на то, что в основе их переключения Я-типа лежит механизм теплового пробоя и что явление Б-переключения носит объемный характер.

В Кубанском государственном университете группа ученых (И.Л. Яманов, М.Г. Барышев, Г.П. Рубцов, В.Н. Черный, М.А. Жужа, Г.П. Ильченко,) во главе с Б.С. Муравским исследовали физические процессы, вызывающие возникновение рекомбинационной неустойчивости тока в кремниевых эпитаксиальных р+-п-структурах с локальным контактом на п-области, который получали посредством введения примесных атомов, создающих в запрещенной зоне кремния глубокие энергетические уровни. Также были обнаружены неравновесные электронные процессы в транзисторных структурах с туннельно-прозрачным окислом, где при напряжениях и уровнях инжекции, приводящих к срыву колебаний, на ВАХ возникает участок с отрицательным сопротивлением.

В настоящее время результаты систематических исследований пленочных структур, где в качестве объекта исследования являются органические вещества, практически отсутствуют; лишь ограниченное число работ посвящено изучению неравновесных систем и физических механизмов возникновения явлений электрической неустойчивости, приводящей к отрицательному дифференциальному сопротивлению. А исследование композитов состоящих из синтетического красителя анилина и водного раствора тиазинового красителя ме-тиленового голубого или водного раствора пурпурного красителя фуксина до сих пор не проводилось.

Следовательно, исследование электрофизических характеристик двух-компонентной слоистой структуры на основе органических красителей, обладающих полупроводниковыми свойствами, в теоретическом и практическом аспектах является актуальной задачей.

Цель диссертационной работы:

Исследование электрофизических характеристик двухкомпонентной пленочной структуры, состоящей из органических красителей.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить задачи:

1. провести поиск состава компонентов для создания двухкомпонентной пленочной структуры, состоящей из органических материалов;

2. исследовать возможность генерации электрических колебаний в двухкомпонентной пленочной структуре, созданной на основе органических материалов;

3. исследовать электрофизические характеристики двухкомпонентной пленочной структуры, состоящей из органических материалов;

4. исследовать наличие выпрямляющего контакта в двухкомпонентной слоистой структуре, состоящей из органических материалов;

5. исследовать возможность практического применения двухкомпонентной пленочной структуры, состоящей из органических материалов.

Методы исследования.

Для исследования зависимости емкости области пространственного заряда (ОПЗ), прилегающей к активному электроду (АЭЛ) от разности потенциалов между активным и пассивным электродами, использовали импеданс-метрический метод.

Применяемый вольт-амперметрический метод, позволял снимать вольт-амперную характеристику созданной слоистой структуры в зависимости от различных электрофизических и геометрических свойств и регистрировать значение критического напряжения возникновения колебаний и неустойчивость тока.

С помощью осциллографа изучали кинетику переключения, фиксировали основные электрофизические параметры и визуально наблюдали колебания.

Обоснованность и достоверность результатов полученных в диссертации обеспечена применением апробированных экспериментальных методик, комплексным характером исследований, совпадением данных независимых экспериментов, ясной физической картиной изучаемых явлений, хорошо согласующейся с принципами функционирования полупроводниковых элементов, сравнением отдельных результатов с данными других авторов.

Построена математическая модель распределения потенциала в ОПЗ АЭЛ двухкомпонентной слоистой структуры, с помощью которой обоснованы и подтверждены значения критического напряжения возникновения колебаний.

Научная новизна работы.

1. Создана двухкомпонентная пленочная структура, отличающаяся тем, что представляет собой композицию органических веществ - синтетического красителя анилина и водного раствора тиазинового красителя метиленово-го голубого или водного раствора пурпурного красителя фуксина.

2. Показано, что созданная структура способна генерировать электрические колебания, является динамической колебательной системой.

3. Обнаружена токовая неустойчивость в виде 8-образной вольт-амперной характеристики в двухкомпонентных пленочных структурах представляющих собой композицию органических веществ - синтетического красителя анилина и водного раствора тиазинового красителя метиленового голубого или водного раствора пурпурного красителя фуксина.

4. Определены необходимые и достаточные условия возникновения неустойчивости тока в созданной структуре.

Основные этапы исследования.

1. Поиск и подбор элементов для создания устройства. Сборка функционального устройства на основе органических полупроводниковых веществ.

2. Исследование возможности генерации электрических колебаний в двухкомпонентной пленочной структуре, созданной на основе органических веществ.

3. Изучение электрофизических характеристик созданной структуры; исследование влияния на параметры колебаний расположения электродов; исследование наличия выпрямляющего контакта в двухкомпонентной слоистой структуре, состоящей из органических красителей.

4. Исследование возможности создания функционального устройства микроэлектроники и практического применения функциональной структуры в качестве активного схемотехнического элемента.

Теоретическая значимость и прикладная ценность результатов.

Описаны процессы, происходящие на границе раздела двух сред - тун-нелирование электронов с поверхностных состояний через треугольный барьер в зону проводимости водного раствора органического полупроводника и ин-жекция дырок через тонкую пленку в n-область структуры.

На основе анализа модели и эквивалентных схем двухслойной структуры выявлены закономерности, определяющие параметры колебаний, возникающих при неустойчивости тока, исследовано влияние на них технологических факторов, что позволяет изготавливать структуры с прогнозируемыми параметрами.

На основе эффекта неустойчивости тока разработаны и защищены патентами на изобретение «способ генерирования электрических колебаний с частотами, близкими к наблюдаемым у биологических объектов» и «генератор электрических колебаний» отличительной чертой и существенным преимуществом которых, по сравнению с известными аналогами, является биосовместимость, самоорганизация, образование упорядоченных временных и пространственных структур.

Разработан датчик акустических колебаний, отражающий изменение частоты вырабатываемых колебаний от мощности акустических колебаний при постоянной разности потенциалов между активным и пассивным электродами к n-области и постоянной величиной тока через р- и п-области.

Апробация работы.

Основные положения диссертации были доложены на научных конференциях и семинарах:

- Всероссийская научно-техническая конференция «Биотехнические и медицинские аппараты и системы», Махачкала, ИПЦ ДГТУ, 19-20 июня 2003г.

- Восьмая всероссийская научно-техническая конференция (Computer-Based Conference) «Современные проблемы математики и естествознания», Нижний Новгород, апрель 2004 г.

- Третья общероссийская конференция с международным участием «Новейшие технологические решения и оборудование», Кисловодск, 19-21 апреля 2005г.

- Восемнадцатая межреспубликанская научная конференция «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий», Краснодар, КГУ, 23 апреля 2005г.

- Международная научно-практическая конференция «Нанотехнологии - производству», Фрязино, 30 ноября - 1 декабря 2005г.

- Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2006», МГУ, 13-17 апреля, 2006г.

- Вторая Всероссийская конференция молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем», г. Томск, ТГУ, 4-6 мая 2006г.

- Десятая международная научная конференция и школа-семинар «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», с. Дивно-морское, 24-29 сентября 2006г.

- Международная научно-практическая конференция «Нано- биотехнология в производстве продуктов функционального назначения». Краснодар, КНИ-ИХП, 2007г.

- Первая Всероссийская конференция «Физика и технология аморфных и на-ноструктурированных наноматериалов и систем», Рязань, РГРУ, 1-6 декабря 2008г.

- Общероссийская научная конференция с международным участием «Инновационные медицинские технологии», Москва, 17-18 ноября 2009г.

- Международная научно-практическая интернет-конференция «Современные направления теоретических и прикладных исследований 2010», УКРНИ-ИМФ, ОНМУ, проект БХУогШ, 15-26 марта 2010г.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Двухслойная пленочная структура, состоящая из области с веществом с проводимостью п-типа - анилин и раствора, имеющего включения в своем составе обладающие проводимостью р-типа - фуксин или метиленовый голубой является динамической колебательной системой.

2. Возникающие в структуре колебания тока обусловлены неравновесным периодическим изменением заполнения поверхностных состояний, которые определяют существование потенциального барьера на границе раздела окисел-полупроводник, под действием приложенного к выпрямляющему контакту металла с полупроводником напряжения от 30 до 70 В или структуры ме-талл-туннельно-прозрачный окисел-полупроводник напряжения от 5 до 70 В.

3. Факторами, определяющими возникновение колебаний тока являются:

- накопление неосновных носителей заряда в области пространственного заряда, инжектируемых из р-области, которое подтверждается ростом емкости области пространственного заряда при увеличении разности потенциалов между активным и пассивным электродами;

- наличие положительной обратной связи по току, которая приводит к появлению участка Б-типа на вольтамперных характеристиках двухкомпонентных пленочных структур измеренных в режиме генератора тока;

- наличие в цепи положительной обратной связи реактивного сопротивления - емкости р-п-перехода.

4. Разработанный на основе результатов исследований функциональный датчик акустических колебаний, чувствительность которого составляет 2000 (Гц-см2)/мЕ$т> осуществляет преобразование акустических колебаний в частоту следования электрических импульсов.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 33 работы, отражающие основные научные результаты диссертации и перечисленные в конце автореферата, из них: 2 патента на изобретения, 3 статьи в научных журналах рекомендованных ВАК РФ, 1 депонированная рукопись через ВИНИТИ, 6 статей в периодических журналах, 13 тезисов и докладов Международных конференций и 8 тезисов и докладов Всероссийских конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав (обзор литературы, материалы и методы исследований, описание результатов собственной экспериментальной работы и их обсуждение), заключения, выводов, списка цитируемой литературы и приложения. Общий объем составляет 155 страниц (1 страница - приложение) и содержит 2 таблицы и 70 рисунков. Список литературы включает 250 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснован выбор темы и ее актуальность, сформулированы целевая установка и задачи, указан объект и предмет исследования. Сообщено в чем заключается научно-практическая значимость работы, показана новизна полученных результатов, изложены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава представляет собой обзор работ, посвященных общим закономерностям темновой проводимости органических полупроводников, анизотропии проводимости, механизму электропроводности через биосистемы, температурным и барическим зависимостям сопротивления и другим исследованиям электрофизических свойств органических полупроводников.

Рассмотрены устройства функциональной микро- и наноэлектроники, негатроники созданные на основе органических и неорганических полупроводников. Показано, что в ряде рассмотренных работ наблюдается токовая неустойчивость с 5-образной вольт-амперной характеристикой.

Во второй главе изложена методика проведения экспериментов по исследованию физических свойств растворов органических полупроводников и технология изготовления функциональных генераторов на их основе.

Для изготовления двухкомпонентной структуры (рис.1) использовалась емкость цилиндрической формы с высотой 3 мм и диаметром 3 мм из диэлектрического материала. Первым в емкость заливали водный раствор красителя -фуксина (метиленового голубого) объемом 2,4-10"6 дм3. Затем на его поверхность наносили с помощью шприца одну каплю анилина объемом 1,6-10"6 дм3, которая растекалась, образуя тонкую пленку. С помощью микроманипулятор-ной установки позволяющей регулировать перемещение двух игл-электродов 1 и 2 в трехмерном пространстве, создавался контакт с поверхностью анилина. Электрод 1 к п-области, к которому прикладывался отрицательный потенциал источника питания, мы назвали активным электродом (АЭЛ), электрод 2 к п-области - пассивным (ПЭЛ). Диаметр игл составлял 0,5 и 0,25 мм. Заточка игл производилась электрохимическим способом в 5 % растворе КОН. Для наблюдения неустойчивости тока (НТ) между двумя электродами к раствору, содержащему п-полупроводник подавалась разность потенциалов от 5 до 70 В.

Рис.1. Схема структуры созданной на основе жидких полупроводников

Электрический контакт к нижнему слою структуры осуществлялся с помощью электрода находящегося на дне емкости. В ходе эксперимента использовались электроды из вольфрама, платины, нержавеющей стали. Диаметры электродов составляли 1,5,2, и 3 мм.

Для задания величины тока протекающего между водным раствором, содержащим р-полупроводник, и находящимся на его поверхности п-полупроводником использовали генератор тока.

В третьей главе приведены ВАХ слоистых структур, выполненные из различных материалов при подключении их к источнику по схеме, аналогичной подключению транзистора по схеме с общей базой. Показано, что в зависимости от режима работы на динамической ВАХ АЭЛ в неравновесных условиях может наблюдаться участок дифференциального отрицательного сопротивления, определяющий нарастание тока через структуру.

Типичные семейства ВАХ новых структур измеренные в режиме генератора тока представлены на рис.2. Участок ВАХ на котором наблюдаются колебания выглядит размытым на экране характериографа и схематически область размытия показана заштрихованной.

I, мА 'к

1 00 75 50 25

1 2 3 45 67 8 910 U,B

Рис.2. Семейство вольт-амперных характеристик структуры созданной на основе водного раствора фуксина (с=30 %) и анилина: 1 - расстояние между электродами - 0,5 мм; 2-1 мм; 3-1,5 мм; 4 - 2,5 мм

Переключение образца из высокоомного состояния в низкоомное вначале объясняли тем, что проявление токовой неустойчивости в виде S-образной ВАХ связано с электронно-тепловым переключением. Для доказательства этого предположения было решено уравнение теплового баланса в анилине (1).

pdt = cmdT-(-p^^-Sdt), (1)

d

где pdt - кол-во теплоты, выделяющееся за время dt, по закону Джоуля-Ленца;

cmdT - количество теплоты, поглощаемое анилином для нагревания;

-рТ~Тк Sdt - количество теплоты, утекающее из области анилина по закону Фурье d

Получили зависимость температуры от времени (2) при возможности изменения разности потенциалов на активном и пассивном электродах и построили зависимость в программе МАТЬ А В (рис.3):

U2d

PRS

(2)

/I

UUkJOBj.

О 001 002 0 03 004 С .05 006 0.07 ООО 009 0 1

Рис.3. Зависимость температуры от времени при изменении разности потенциалов (ипт.) на активном и пассивном электродах

При подаче на образец напряжения 5 В температура структуры повышается на 0,016 °С, а при максимальном напряжении 70 В - на 3,5 °С.

Максимальная разность температур исследуемого объекта и окружающей среды измеренная с помощью тепловизора TH5104R составляла 4 °С при подаче электрического тока 150 мкА между пассивным электродом и электродом, расположенным на дне ванны и при разности потенциалов между активным и пассивным электродами 70 В. Поэтому модель, связанная с электронно-тепловым переключением - неправдоподобна.

В связи с тем, что структура имеет малые размеры, расстояние между электродами от 0,1 до 2,5 мм, ширина области пространственного заряда колеблется от 13 до 44 нм, значение напряженности на острие электродов лежит в пределах от 50 (кВ/м) до 0,7 (МВ/м), рассматривали модель, в основе которой лежит электронный пробой ОПЗ под активным электродом. То есть наблюдается явление резкого возрастания силы электрического тока в слабо электропроводной среде - анилин с последующим восстановлением.

Было подсчитано время восстановления системы после пробоя и время релаксации, которое характеризует время разрядки барьерной емкости Сб через сопротивление R2 (хс = 1,15-10"5 сек). Отсюда частота релаксационных колебаний, возникающих вследствие электрического пробоя, равна /= 0,87-Ю5 Гц.

Как показали наши исследования, наиболее вероятным процессом, определяющим возникновение тока при приложении напряжения к структуре, является туннельная эмиссия электронов из поверхностных состояний в зону проводимости, через барьер ОПЗ. Согласно этой модели возникновение колебаний обусловлено процессами, возникающими в приконтактной области активного

электрода. Для вычисления емкости АЭЛ была построена математическая модель распределения потенциала в области поверхностного заряда АЭЛ двух-компонентной слоистой структуры, с помощью уравнения Пуассона, которое учитывает подаваемое на структуру напряжение:

Лг<р(х) =е(^+р,(иа)) 3)

сЬс2 ее0

где (р(х) — распределение потенциала в ОПЗ; х - ширина области пространственного заряда;

- концентрация избыточных дырок; N,1 — концентрация доноров; иа - напряжение на активном контакте.

Интегрируя уравнение Пуассона, используя граничные условия

и =о, и подставляя значение / (ширина ОПЗ) в формулу емкости дК 0) = %. \clxj,

И Л

сферического конденсатора С = 4лее0—где - радиус ОПЗ, - радиус

—

острия иглы, построили график зависимости Сазл от иа (рис.4).

Для подтверждения зависимости были исследованы С-У характеристики структуры с помощью импеданс-метра.

С, нФ»

300 ь

250 200 150 100 50 0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 В

---------рассчитано с помощью уравнения Пуассона

-найдено с помощью импеданс-метра

Рис.4. Зависимость величины емкости ОПЗ прилегающей к АЭЛ от разности потенциалов между активным и пассивным электродами

Вид зависимости емкости на АЭЛ от разности потенциалов между активным и пассивным электродами подтверждаются экспериментально. Наблюдается возрастание емкости до приложенного напряжения 30 В, уменьшение ширины ОПЗ и увеличение барьерной емкости АЭЛ. При приложении напряжения более 30 В между активным и пассивным электродами наблюдаются релаксационные колебания. С увеличением напряжения происходит накопление дырок под активным электродом и область пространственного заряда сужается,

что ведет к увеличению емкости. После начала генерации электрических импульсов ширина ОПЗ увеличивается, поэтому средняя емкость уменьшается.

Получены результаты исследований динамических электрических характеристик (длительность импульса, период колебаний, амплитуда колебаний, критическое напряжение возникновения колебаний) от размерных эффектов, от площади АЭЛ и расстояния между АЭЛ и выводом базы. Полученные результаты хорошо согласуются с моделью, в основе работы которой лежит процесс заполнения базы неосновными носителями и напрямую зависящий от него размерный эффект сужения ОПЗ.

Проведенные исследования параметров НТ свидетельствуют о наличии выпрямляющего контакта. Модель, объясняющая возникновение колебаний как результат перезарядки поверхностных состояний базируется на существовании дырочного тока из водного раствора содержащего органический краситель, что предполагает наличие р-п-перехода на границе пленки анилина и раствора. Для проверки этого предположения была собрана схема, представленная на рис.5 для определения коэффициента выпрямления р-п-перехода К = 1пр/10бр (при игтр=иодр) и было проведено измерение ВАХ в диодном режиме (рис.6). Коэффициент выпрямления р-п-перехода для композита 50 % водный раствор фуксина и анилин равен 12; для композита 50 % водный раствор метиленового голубого и анилин равен 10.

1

п-полу проводник

Водный раствор р-полупро водника

0

и

Рис.5. Схема для определения коэффициента выпрямления

I, мкА 1 1

! /

1 /т

/ г /

/ 1/

:о т г о г и, в

-г. -

■ композит анилин - водный раствор фуксина (30 %) - композит анилин - водный раствор метиленового (30 %)

Рис.6. Вольтамперная характеристика композитной структуры

12

При пропускании через водный раствор фуксина (метиленового голубого) и пленку анилина гармонического сигнала с частотой от 1 Гц до 30 кГц на экране осциллографа наблюдался искаженный синусоидальный сигнал (рис.7). При этом один полупериод сигнала проходил через цепь без искажения, а амплитуда другого составляла 45 % от исходного, что также подтверждает наличие у созданной структуры выпрямляющих свойств.

Выпрямляющий эффект наблюдался только тогда когда первоначально подаваемое напряжение на структуру соответствовало частотам от 1 до 220 Гц. Дальнейшее увеличение частоты до максимального указанного диапазона 30 кГц приводило также к искажению одной полуволны синусоиды.

Если же первоначально на структуру подавались гармонические колебания с частотой более 220 Гц, то на экране осциллографа мы наблюдали идеальную неискаженную синусоиду, то есть выпрямительные свойства отсутствовали за счет паразитной емкости.

Рис.7. Искаженные однополупериодные колебания при приложении к п-области положительного потенциала и к водному раствору фуксина отрицательного потенциала.

В четвертой главе проведены исследования влияния акустических колебаний (АК) на изменение физико-химических свойств водных растворов, из которых создавалась р-область созданной слоистой структуры. Определены частотные, временные зависимости изменения электропроводности, при воздействии на водные растворы АК и определена связь исследованных параметров с частотой колебаний и критическим напряжением их возникновения.

Был создан макет датчика акустических колебаний на основе новой функциональной структуры, осуществляющей прямое преобразование мощности акустических колебаний в частоту электрических колебаний в виде последовательности импульсов. На рис.8 отображено изменение частоты вырабатываемых колебаний созданных датчиком от мощности акустических колебаний, излучаемых индукционным вибратором на фиксированной частоте 100 Гц. Разность потенциалов между АЭЛ и другим электродом к п-области составляет 5 В. Величина тока через р- и п-области составляла 50 мкА.

А

,1 /1

с т

О 5 10 15 20 25 Г, мВт/см2

Рис.8. Зависимость изменения частоты колебаний вырабатываемых функциональным датчиком от мощности акустических колебаний

Наблюдается близкое к линейному изменение частоты релаксационных колебаний в пределах плотностей потока мощности акустических колебаний от 2 до 24 мВт/см2. Величина чувствительности датчика составила 2000 (Гц-см2)/мВт и была посчитана по следующей формуле:

где Д/- частота датчика (Гц);

ДР - акустическая мощность (Вт/см2).

Выводы и основные результаты работы:

1. Анализ опубликованных работ, посвященных исследованию электрофизических свойств в сложных многослойных структурах, показывает, что ин-жекционная неустойчивость объясняется процессами накопления неосновных носителей заряда в области поверхностного заряда; механизмом электронно-теплового переключения, учитывающим нелинейность ВАХ; существованием в системе одно-, двух- и более субдоменных состояний и переходов типа порядок-беспорядок, осуществляемых через перемежаемость или нестандартный сценарий перехода к хаотическому состоянию.

2. Найден состав компонентов для генерации электрических колебаний в двухкомпонентной слоистой структуре, а именно: анилин в качестве п-полупроводника и водные растворы фуксина и метиленового голубого концентрациями от 1 до 50 % в качестве р-полупроводника.

3. Установлены и объяснены зависимости основных динамических электрических параметров неустойчивости тока (критического напряжения, амплитуды и длительности импульсов и периода их повторения) от физико-химических и топологических характеристик слоистых полупроводниковых структур (распределенное сопротивление р-п-перехода, вольтамперная характеристика

контакта металл-жидкий органический полупроводник), которые в свою очередь определяются конструктивно-технологическими параметрами.

4. Показано, что особенности вольт-амперных характеристик двухкомпо-нентных структур во многом обусловлены геометрией структуры, взаимным расположением активного и пассивного электродов, прикладываемым напряжением между электродами и пропускаемым током через структуру.

5. Показано, что наличие участков отрицательной дифференциальной проводимости Б-типа является необходимым, но не достаточным условием существования колебаний. Это определяет наличие положительной обратной связи по току, обусловленной физическими процессами в активном электроде и изменением уровня инжекции дырок из р-области за счет изменения тока активного электрода, протекающего по распределенному сопротивлению базы при наличии умножения тока на активном электроде.

6. Объяснена генерация электрических колебаний с помощью модели связанной с перезарядкой поверхностных состояний и модели связанной с электронным пробоем ОПЗ под АЭЛ.

7. Установлено, что в процессе возникновения неустойчивости тока в структурах важную роль играет взаимное влияние процессов в />-л-псреходс и активном контакте. Возникновению НТ способствует состояние р-п-перехода, вызванное протеканием тока активного электрода, и перезарядка его барьерной емкости.

8. Подтверждена модель на основе уравнения Пуассона для области пространственного заряда активного электрода структуры, результаты решения которого согласуются с экспериментальными данными.

9. Доказано наличие выпрямляющего контакта в двухкомпонентной структуре.

10. Исследовано влияние акустических колебаний на изменение физико-химических свойств веществ, обладающих проводимостью р-типа и содержащихся в водных растворах, из которых создавалась р-область слоистой структуры способной генерировать релаксационные колебания. Определена связь исследованных параметров с частотой колебаний и критическим напряжением их возникновения в двухкомпонентных структурах.

11. Установлена возможность создания функциональных приборов на основе эффекта неустойчивости тока в слоистых структурах, выполненных на основе растворов жидких органических веществ. В частности, создан макет датчика акустических колебаний на основе органических полупроводников, имеющих схожую природу с биологическими объектами.

12. Установлена возможность создания функциональных устройств микро- и наноэлектроники на основе результатов проведенных электрофизических исследований слоистых структур выполненных с помощью жидких органических веществ, обладающих полупроводниковыми свойствами.

Основные положения диссертации опубликованы в 33 работах:

Патенты на изобретение:

1. Пат. 2285981 Российская Федерация, МПК1 Н Ol L 51/30. Генератор электрических колебаний / Барышев М.Г., Евдокимова О.В., Сидоров И.В., Кор-жов А.Н.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО КубГУ.-№ 2005116371/28; заявл. 30.05.05; опубл. 20.10.06, Бюл. № 29 (2 ч.).-С.393:ил.

2. Пат. 2285982 Российская Федерация, МПК7 Н 01 L 51/30. Способ генерирования электрических колебаний с частотами, близкими к наблюдаемым у биологических объектов / Барышев М.Г., Евдокимова О.В., Сидоров И.В., Коржов А.Н.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО КубГУ.-№ 2005116372/28; заявл. 30.05.05; опубл. 20.10.06, Бюл. № 29 (2 ч.).-С.393:ил. Работы, опубликованные в научных журналах рекомендованных ВАК РФ:

3. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Копытов Г.Ф., Коржов А.Н. О механизме неустойчивости тока в органическом полупроводнике//Известия высших учебных заведений. Физика.- 2005.- № 11.- С.3-5.

4. Барышев М.Г., Васильев Н.С., Ильченко Г.П., Копытов Г.Ф., Коржов А.Н., Сидоров И.В. Исследования электрофизических характеристик органических полупроводниковых пленок//Известия высших учебных заведений. Физика.- 2007.- № 6.- С.80-83.

5. Барышев М.Г., Копытов Г.Ф., Сидоров И.В. Механизм неустойчивости тока в двухкомпонентной слоистой структуре, состоящей из органических жидкостей с полупроводниковыми свойствами//Известия высших учебных заведений. Физика,- 2010,- Т.53.- № 5.- С. 46-52.

Депонированная рукопись через ВИНИТИ:

6. Сидоров И.В., Барышев М.Г., Коржов А.Н. Новый элемент молекулярной электроники II Деп. в ВИНИТИ РАН 01.08.05 № 1119-В2005.

Работы, опубликованные в периодических журналах:

7. Барышев М.Г., Куликова H.H., Сидоров И.В. Электромагнитные поля и окружающая среда//Экология и промышленность России.- 2002,- № 5,- С.42-43.

8. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Евдокимова О.В., Коржов А.Н., Куликова H.H. Результаты поисковых исследований по созданию функциональных приборов для биоэлектроники//Вестник Южного научного центра РАН.-2005,- Т.1.- № 4.- С.18-21.

9. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Г.П. Ильченко, А.Н. Коржов О возможности использования нового физического явления неустойчивости тока для экологических исследований//Вестник Российского университета дружбы народов. Серия Экология и безопасность жизнедеятельности.- 2006.- № 1.- С.128-131.

10. Сидоров И.В., Барышев М.Г., Коржов А.Н. О неустойчивости тока обнаруженной в тонких пленках анилина расположенного на поверхности водного раствора фуксина//Современные наукоемкие технологии.- 2006.- № 4.- С.91-92

11. Сидоров И.В., Барышев М.Г., Коржов А.Н. Использование эффекта неустойчивости тока в тонких пленках анилина расположенного па поверхности водного раствора фуксина для создания функциональных прибо-ров//Современные наукоемкие технологии.- 2006.- № 4.- С.92-93.

12. Сидоров И.В. Исследование электрофизических свойств в двухкомпонентной слоистой структуре, состоящей из органических красителей, обладаю-

щих полупроводниковыми свойствами//Фундаментальные исследования-2009.-Х» 9.- С.91-93.

Работы, опубликованные в тезисах и докладах Международных конференций:

13. Сидоров И.В. О создании нового функционального прибора: Сборник тезисов международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2005». - М.: МГУ, 2005.-С.35-36.

14. Барышев М. Г., Сидоров И. В. Влияние акустических колебаний на микроорганизмы: Материалы восьмой международной научно-практической конференции «Наука и образование - 2005».- Днепропетровск, 2005.- Т.10. -Биология.- С.9-11.

15. Сидоров И.В. Об эффекте неустойчивости тока на границе раздела металл-органическая пленка-водный раствор органического полупроводника: Труды Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии -производству». - М.: Концерн «Наноиндустрия», 2005. - С.155-158.

16. Сидоров И.В. Использование эффекта неустойчивости тока в тонких пленках анилина, расположенного на поверхности водного раствора глюкозы, для создания функциональных приборов: Труды Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии - производству».-М.: Концерн «Наноиндустрия», 2005. - С.159-160.

17. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Коржов A.C. О новом механизме генерирования электрических колебаний в органических растворах: Материалы 18 межреспубликанской научно-практической конференции. - Краснодар: КГУ, 2005.-С.270.

18. Сидоров И.В. Исследование C-V характеристик новых двухслойных структур генерирующих релаксационные колебания тока: Сборник тезисов международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2006».-М.: МГУ, 2006. - С.30-32.

19. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Евдокимова О.В., Коржов А.Н., ДжимакС.С. Неустойчивость тока в жидких органических полупроводниках: Труды десятой международной научной конференции и школы-семинара «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники». - Таганрог: ТГРУ, 2006. - С.22-23.

20. Сидоров И.В., Барышев М.Г., Евдокимова О.В., Васильев H.A. Исследование C-V характеристик органических генерирующих структур: Труды десятой международной научной конференции и школы-семинара «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники». - Таганрог: ТГРУ, 2006. - С.24-27.

21. Барышев М.Г., Васильев Н.С., Евдокимова О.В., Сидоров И.В., Джимак С.С. Формирование нанокластеров в воде. Сборник статей Международной научно-практической конференции «Нано биотехнология в производстве продуктов функционального назначения» Краснодар, КНИИХП, 2007. - С.39-40.

22. Барышев М.Г., Сидоров И.В. Исследование изменения электрофизических характеристик жидких полупроводников под воздействием акустических колебаний. Сборник статей Международной научно-практической конференции «Нано биотехнология в производстве продуктов функционального назначения». Краснодар, КНИИХП, 2007. - С.40-42.

23. Барышев М.Г., Евдокимова О.В., Сидоров И.В. О создании динамических нанообъектов в жидкости. Сборник статей Международной научно-практической конференции «Нано биотехнология в производстве продуктов функционального назначения». Краснодар, КНИИХП, 2007. - С.42-43.

24. Барышев М.Г., Сидоров И.В. О возможности использования органических полупроводниковых жидкостей для создания медико-биологических приборов Сборник статей Международной научно-практической конференции «Нано биотехнология в производстве продуктов функционального назначения». Краснодар, КНИИХП, 2007. - С.43-44.

25. Сидоров И.В. Действие акустических колебаний на водные растворы фуксина Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований 2010», Том 33. Физика и математика. - Одесса: Черноморье, 2010. -С.72-73.

Работы, опубликованные в тезисах и докладах Всероссийских конференций:

26. Барышев М. Г. Куликова Н. Н. Сидоров И. В. Использование транзисторных структур с распределенным эмиттером в медицинских приборах и аппаратах пищевой промышленности: Тезисы Всероссийской научно-технической дистанционной конференции «Электроника», Москва, 19-23 ноября 2001г.

27. Сидоров И. В. Исследование воздействия акустических колебаний на биообъекты: Материалы седьмой заочной всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерений». - Нижний Новгород, 2003.-С.6.

28. Сидоров И.В., Барышев М.Г. Влияние акустических колебаний на микроорганизмы и органические жидкости: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Биотехнические и медицинские аппараты и системы». - Махачкала: ИПЦ ДГТУ, 2003. - С. 136-137.

29. Сидоров И.В., Барышев М.Г. О влиянии акустических колебаний на изменение электропроводности водных растворов глюкозы: Материалы восьмой Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы математики и естествознания» - Н. Новгород:- 2004 - С.12.

30. Сидоров И.В. Изменение физиологии табака вследствие озвучивания. Исследование качества табачной рассады от степени озвучивания семян: Современные наукоемкие технологии, заочная электронная конференция, 2006. - С.40-41.

31. Сидоров И.В. Токовая неустойчивость с 8-образной вольт-амперной характеристикой в двухкомпонентной слоистой структуре: Сборник материалов второй Всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем». Томск: ТГУ, 2006, - С. 117-119.

32. Сидоров И.В. Двухкомпонентная слоистая структура, состоящая из органических красителей Сборник трудов первой Всероссийской конференции «Физика и технология аморфных и наноструктурированных наноматериа-лов и систем». Рязань: РГРУ, 1-6 декабря 2008. - С.140-144.

33. Сидоров И.В. Модель неустойчивости тока в двухкомпонентной слоистой структуре, состоящей из органических полупроводников Сборник материалов пятой Всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем» Томск: ТМЛ-Пресс, 2009. - С.364-367.

Сидоров Игорь Викторович

Исследование электрофизических свойств двухкомпонентной слоистой структуры, состоящей из жидких органических веществ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Бумага тип №2. Печать трафаретная Тираж 100 экз. Заказ№771 Кубанский государственный университет

350040 г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149 Центр «Универсервис», тел.2199-551

Введение.

Глава 1. Электрофизические характеристики органических полупроводников.

1.1. Определение и общие закономерности проводимости органических полупроводников.

1.2. Электрофизические характеристики органических полупроводников.

1.3. Функциональные приборы микроэлектроники генерирующие электрические колебания.

1.4. Устройства микро- и наноэлектроники на основе органических полупроводников.

Глава 2. Технология изготовления образцов и методика исследований электрофизических свойств.

2.1. Технология изготовления функциональных структур на основе растворов органических полупроводников.

2.2. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента

2.3. Методика измерения распределенного сопротивления базы.

2.4. Методика определения энергии активации.

Глава 3. Основные результаты экспериментальных исследований.

3.1. Исследование неустойчивости тока в двухкомпонентной пленочной структуре, состоящей из органических красителей.

3.2. Анализ физико-химических процессов, протекающих на границе раздела металл-органический полупроводник.

3.3. Исследование параметров неустойчивости тока в двухкомпонентной пленочной структуре контакта металл-анилин.

3.4. Исследование электрофизических характеристик контакта металл -пленка анилина - водный раствор фуксина(метиленового голубого)

3.5. Исследования дифференциального сопротивления структур и дифференциальной емкости структуры на активном электроде.

3.6. Теоретический расчет емкости области пространственного заряда прилегающей к активному электроду.

Глава 4. Функциональные устройства на основе слоистых двухкомпонентных структур.

4.1. Экспериментальная установка для создания акустических колебаний и методика исследования влияния акустических колебаний на электропроводность органических полупроводников.

4.2. Исследование возможности создания датчика акустических колебаний на основе новой функциональной структуры.

Изучение электрофизических процессов, происходящих в пленочных структурах и ансамблях сложных органических соединений, является одной из важнейших задач современной молекулярной физики, физики полупроводников, электроники, физической и органической химии. Это объясняется значимостью такого рода процессов в природных системах и растущими практическими применениями таких молекулярных систем для регистрации информации, в микроскопических хемотронных и сенсорных устройствах, в качестве лекарственных имплантатов, в качестве активных сред и элементов управления лазерных систем. Полупроводниковые свойства представляют большую важность для явлений передачи энергии в химических реакциях и в биохимических процессах. Исследование органических полупроводников важно для понимания процессов преобразования и переноса энергии в сложных физико-химических системах и, в особенности, в биологических тканях. Органические полупроводники могут быть использованы в качестве модельных объектов для изучения тех электронных явлений в обычных молекулярных твердых телах, которые непосредственно связанны со свойствами органических соединений.

Развитие направлений науки, техники и технологий, связанных с созданием, исследованиями и использованием объектов микромира - органических материалов, обладающих полупроводниковыми свойствами, ведет к кардинальным изменениям во многих сферах человеческой деятельности, и являются фундаментом научно-технической революции в XXI веке [1-3]. В связи с этим наблюдается бурное развитие исследований органических материалов, которые могут обратимо изменять свою структуру в ответ на некое физическое воздействие и генерировать, по крайней мере, два дискретных состояния, отличающихся легко измеряемыми физическими характеристиками. К таким объектам относятся низкомолекулярные соединения, полимеры с большим числом сопряженных связей, молекулярные комплексы с переносом заряда, где благодаря определенной структуре создаются условия для делокализации электрона, стабильные свободные радикалы, а также некоторые биополимеры (в том числе и белки) проводимость которых можно объяснить неионным механизмом. 5

Созданию новых классов органических материалов и структур способствует биосовместимость, самоорганизация, синергетические эффекты,, образование упорядоченных временных и пространственных структур в сложных неравновесных системах различной природы, обладание многих свойств,, недоступных неорганическим веществам. Органическая технология на базе самоорганизации позволяет создавать слоистые органические структуры, являющиеся основой органической электроники и конструировать модели биомембран клеток живых организмов для фундаментальных исследований процессов их функционирования [4-7]. Значительные результаты могут быть достигнуты в создании поверхностных и многослойных структур с заданным электронным спектром и необходимыми электрическими, оптическими, магнитными и другими свойствами с помощью конструирования их на молекулярном уровне.

Жизнедеятельность биологических систем связана с наличием колебаний потенциала силы тока, кроме того, большинство структур и их составляющих могут выполнять несколько функций одновременно, то есть, являются функциональными устройствами. В этой области исследований выполнено достаточно работ и накоплен определенный опыт. Исследования авторов связаны с исследованием физических процессов, приводящих к возникновению электрической неустойчивости в многослойных структурах. Объяснения фото-, магнито-, электрофизических процессов основаны на многообразии конструктивно-технологических факторов и на физических принципах интеграции динамических неоднородностей (электрические и магнитные домены, волны деформации, зарядовые пакеты) возникающих в процессе эксплуатации электронной системы.

Сотрудникам Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН Э.А. Лебедеву, М.Я. Гойхману и др. [8-10] удалось обнаружить в тонких пленках металл-полимерного комплекса полиамидокислоты с ТЬ+2 проявление токовой неустойчивости в виде Б-образной вольт-амперной характеристики.

В.Л. Бонч-Бруевич, И.А. Курова и С.Г. Калашников обнаружили новое явление при исследовании электрических свойств Се:Аи при водородных температурах [11-13]. Они выяснили, что при повышении электрического поля в некотором интервале температур в цепи с образцом возникают низкочастотные колебания.

В- институте физики Дагестанского научного центра РАН И.К. Камиловым и Н.С. Абакаровой [14] разработана одномерная, теоретическая модель, для рекомбинации неустойчивости тока в германии с золотом:

В Кубанском государственном университете Б.С. Муравский [1*5-31] и его ученики [33-36] исследовали физические процессы, вызывающие возникновение рекомбинационной неустойчивости тока в кремниевых эпитаксиальных р+-п-структурах с локальным контактом на п-области структуры, получаемым посредством введения примесных атомов, создающих в запрещенной зоне кремния глубокие энергетические уровни. Также были обнаружены неравновесные электронные процессы в транзисторных структурах с туннельно-прозрачным окислом, где при напряжениях и уровнях инжекции, приводящих к срыву колебаний, на вольтамперной характеристике возникает участок с отрицательным сопротивлением либо участок с отрицательной проводимостью.

Таким образом, наиболее перспективным является путь создания функциональных устройств на основах последних теоретических и технологических достижений и максимально адаптированных к обмену информацией с биологическими системами. В связи с этим было решено исследовать электрофизические характеристики двухкомпонентной слоистой структуры на основе водных растворов органических полупроводников. В принципах исследования заложены синергетические эффекты, туннелирование электронов с поверхностных состояний через треугольный барьер в зону проводимости водного раствора органического полупроводника и инжекция дырок в п-область полупроводника.

Цель диссертационной работы:

Исследование электрофизических характеристик двухкомпонентной пленочной структуры, состоящей из органических красителей.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить задачи:

1. провести поиск состава компонентов для создания двухкомпонентной пленочной структуры, состоящей из органических материалов;

2. исследовать возможность генерации электрических колебаний в двухкомпонентной пленочнойструктуре, созданной на основе органических материалов; 3. исследовать электрофизические характеристики двухкомпонентной пленочной структуры, состоящей из органических материалов;

4'. исследовать наличие выпрямляющего контакта в двухкомпонентной* слоистой структуре, состоящей из органических красителей;

5. исследовать возможность практического применения двухкомпонентной пленочной структуры, состоящей из органических материалов.

Методы исследования.

Для исследования зависимости емкости области пространственного заряда (ОПЗ), прилегающей к активному электроду (АЭЛ) от разности потенциалов между активным и пассивным электродами, использовали импеданс-метрический метод.

Применяемый вольт-амперметрический метод, позволял снимать вольт-амперную характеристику созданной слоистой структуры в зависимости от различных электрофизических и геометрических свойств и регистрировать значение критического напряжения возникновения колебаний и неустойчивость тока.

С помощью осциллографа изучали кинетику переключения, фиксировали основные электрофизические параметры и визуально наблюдали колебания.

Теоретическая значимость и прикладная ценность результатов.

Описаны процессы, происходящие на границе раздела двух сред - тун-нелирование электронов с поверхностных состояний через треугольный барьер в зону проводимости водного раствора органического полупроводника и ин-жекция дырок через тонкую пленку в п-область структуры.

На основе анализа модели и эквивалентных схем двухслойной структуры выявлены закономерности, определяющие параметры колебаний, возникающих при неустойчивости тока, исследовано влияние на них технологических факторов, что позволяет изготавливать структуры с прогнозируемыми параметрами.

На основе эффекта неустойчивости тока разработаны и защищены патентами на изобретение «способ генерирования электрических колебаний с частотами, близкими к наблюдаемым у биологических объектов» и «генератор электрических колебаний» существенным преимуществом которых, по сравнению с известными аналогами, является биосовместимость, самоорганизация, образование упорядоченных временных и пространственных структур.

Разработан датчик акустических колебаний, отражающий изменение частоты вырабатываемых колебаний от мощности акустических колебаний при постоянной разности потенциалов между активным и пассивным электродами к п-области и постоянной величиной тока через р- и п-области.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Двухслойная пленочная структура, состоящая из области с веществом с проводимостью п-типа - анилин и раствора, имеющего включения в своем составе обладающие проводимостью р-типа - фуксин или метиленовый голубой является динамической колебательной системой.

2. Возникающие в структуре колебания тока обусловлены неравновесным периодическим изменением заполнения поверхностных состояний, которые определяют существование потенциального барьера на границе раздела окисел-полупроводник, под действием приложенного к выпрямляющему контакту металла с полупроводником напряжения от 30 до 70 В или структуры ме-талл-туннельно-прозрачный окисел-полупроводник напряжения от 5 до 70 В.

3. Факторами, определяющими возникновение колебаний тока являются:

- накопление неосновных носителей заряда в области пространственного заряда, инжектируемых из р-области, которое подтверждается ростом емкости области пространственного заряда пртт увеличении разности потенциалов между активным и пассивным электродами;

- наличие положительной обратной связи по току, которая приводит к появлению участка 8-типа на вольтамперных характеристиках двухкомпонентных пленочных структур измеренных в режиме генератора тока;

- наличие в цепи положительной обратной связи реактивного сопротивления - емкости р-п-перехода.

4. Разработанный на основе результатов исследований функциональный датчик акустических колебаний, чувствительность которого составляет 2000 (Гц-см~)/мВт, осуществляет преобразование акустических колебаний в частоту следования электрических импульсов.

Основные выводы по результатам исследований можно сформулировать следующим образом.

1. Анализ опубликованных работ, посвященных исследованию электрофизических свойств сложных многослойных структурах, показывает что ин-жекционная неустойчивость объясняется процессами накопления неосновных носителей заряда в области поверхностного заряда; механизмом электронно-теплового переключения, учитывающим нелинейность ВАХ; существованием в системе одно-, двух- и боле субдоменных состояний и переходов типа порядок-беспорядок, осуществляемых через перемежаемость или нестандартный сценарий перехода к хаотическому состоянию.

2. Найден состав компонентов для генерации электрических колебаний в двухкомпонентной слоистой структуре, а именно: анилин (Ч) в качестве п-полупроводника и фуксин, метиленовый голубой и глюкоза в качестве р-полупроводника.

3. Установлены и объяснены зависимости основных динамических электрических параметров неустойчивости тока (критического напряжения, амплитуды и длительности импульсов и периода их повторения) от физико-химических и топологических характеристик слоистых полупроводниковых структур (распределенного сопротивления р-п-перехода, вольтамперная характеристика контакта металл-жидкий органический полупроводник), которые в свою очередь определяются конструктивно-технологическими параметрами.

4. Показано, что особенности вольтамперных характеристик двухком-понентных структур во многом обусловлены не только геометрией структуры, взаимным расположением активного и пассивного электродов, но и прикладываемым напряжением между электродами и пропускаемым током через структуру, а также взаимным влиянием физико-химических процессов, протекающих в активном электроде и в самой структуре.

5. Показано, что наличие участков отрицательной дифференциальной проводимости Б-типа является необходимым, но не достаточным условием существования колебаний. Это определяет наличие положительной обратной свя

127 зи по току, обусловленной физическими процессами в активном электроде и изменением уровня инжекции дырок из р-области за счет изменения тока активного электрода, протекающего по распределенному сопротивлению базы при наличии умножения тока на активном электроде.

6. Установлено, что в процессе возникновения неустойчивости тока в структурах важную роль играет взаимное влияние процессов в р-п-переходе и активном контакте. Возникновению НТ способствует состояние р-п-перехода, вызванное протеканием тока активного электрода, и перезарядка его барьерной емкости.

7. Исследовано влияние акустических колебаний на изменение физико-химических свойств веществ, обладающих проводимостью р-типа и содержащихся в водных растворах, из которых создавалась р-область слоистой структуры способной генерировать релаксационные колебания. Определены связь изменения исследованных параметров с частотой колебаний и критическим напряжением их возникновения в создаваемых двухкомпонентных структурах.

8. На основе результатов исследований была установлена возможность создания функциональных приборов на основе эффекта неустойчивости тока в слоистых структурах, выполненных на основе растворов жидких органических веществ. В частности, исследована возможность создания датчика акустических колебаний на основе органических полупроводников, имеющих схожую природу с биологическими объектами.

9. Установлена возможность создания функциональных устройств микроэлектроники на основе результатов проведенных электрофизических исследований слоистых структур выполненных с помощью жидких органических веществ.

10. Подтверждена модель на основе решения уравнения Пуассона для области пространственного заряда активного электрода структуры, результаты которого согласуются с экспериментальными данными. На основе анализа полученных результатов подтверждена модель, объясняющая особенность электрофизических свойств структур с распределенным р-п-переходом заполнением участка базы под активным электродом неосновными носителями.

Заключение:

1. Основы политики Российской Федерации в области науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу. М.: Поиск, 2002.-№ 16

2. Алферов Ж.И., Асеев A.JL, Гапонов C.B., Копьев П.С, Панов В:И., Полторацкий Э.А., Сибельдин H.H., Сурис P.A. Наноматериалы и нанотехноло-гии//Микросистемная техника. 2003. - №8. - С. 3-13

3. Нанотехнология в ближайшем десятилетии/М.К. Рокко, P.C. Уильямса, П. Аливисатос; под ред. М.К. Рокко. М.: Мир, 2002. — 287 с.

4. Глинк Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение: пер. с англ. М.: Мир, 2002. — 589 с.

5. Богуславский Л.И., Ванников A.B. Органические полупроводники и биополимеры академия наук СССР институт электрохимии.- М.: Наука, 1968. 180 с.

6. Inokuchi Hiroo, Akamatu Hideo Electrical conductivity of organic semiconductors // Department of Chemistry, The University or Tokyo, Academic press inc. New York-London, 1961.

7. ShimuraF., Okui T., Kusama T. Liquid semiconductors//!. Appl. Phys. 1990. -V.67.-P.7168

8. Цендин К.Д., Лебедев Э.А., Шмелькин А.Б. Неустойчивости с S- и N-образными вольт-амперными характеристиками и фазовые переходы в халькогенидных стеклообразных полупроводниках и полимерах//Физика твердого тела. 2005. - Т.47. - Вып. 12. - С. 1125-1129

9. Курова И.А., Калашников С.Г. Об электрической неустойчивости в герма129нии//Физика твердого тела. 1963. - Т.5. - Вып.11. - С.3224-3230.

10. Бонч-Бруевич B.JI. О движении электрических доменов в полупроводниках с горячими электронами//Физика твердого тела. — 1966. — Т.8. — Вып.6.- С.1753-1756.

11. Бонч-Бруевич B.JL, Звягин И.П., Миронов А.Г. Доменная электрическая неустойчивость в полупроводниках. М.:Наука.1972.

12. Камилов И.К., Абакарова Н.С., Ибрагимов Х.О., Алиев K.M. Рекомбина-ционная неустойчивость тока в германии с золотом в нелинейном режи-ме//Письма в ЖТФ. 2001. - Т.27. - Вып.5. - С.24-31

13. КосманМ.С., Муравский Б.С. Возникновение колебаний тока в кремнии при высоких импульсных напряжениях//Физика твердого тела. 1961. -Т.З. -№ 11.- С.2504-2506

14. Муравский Б.С. Исследование аномальных характеристик точечных контактов с поверхностью германия и кремния//Физика твердого тела. 1962.- Т.4. Вып.9. - С.2485-2489

15. Муравский Б.С., Гусаков B.C., Кружилина Н.Г., Швед А.Г. Колебания тока в компенсированном германии и кремнии//ФТТ. 1965. - Т.7. - № 10. -С.3412-3413

16. Муравский Б.С. Электрическое возбуждение «быстрых» состояний как метод исследований их параметров//ФТТ. 1965. - Т.7. - № 6. - С.334-336

17. Муравский Б.С., Черный В.Н., Рубцов Г.П., Сержанов Г.И. Сильнополевые процессы в МДП-структурах с туннельно-прозрачным окислом//Физика поверхностных явлений в полупроводниках/ЛГезисы докладов 8-ого совещания, ч.2, Киев, ноябрь, 1984. — С.52-53

18. Муравский Б.С., Кузнецов В.И., Фризен Г.И., Черный В.Н. Исследование кинетики поверхностно-барьерной неустойчивости//Физика и техника полупроводников. 1972. - Т.6. - Вып.11. - С.2114-2121

19. Муравский Б.С. Влияние излучения на параметры колебаний поверхностно-барьерного генератора//Физика и техника полупроводников. 1975. -Т.9. - № 6. - С.1140-1142

20. Муравский Б.С. Поверхностно-барьерная, неустойчивость как метод исследования параметров поверхностных состояний в контакте металл-полупроводник //Физика и техника полупроводников.- 1977.- Т.П.- №'5,е.1010-1011

21. Муравский Б.С., Кузнецов В.И. Коэффициент передачи тока в структуре с барьером Шоттки//Радиотехника и электроника.-1980.- Т.25.- № 5.- С.1112-1114

22. Муравский Б.С. Неравновесные электронные процессы и токовая неустойчивость в контактах металл-полупроводник: Автореф. дис. канд.физ.-мат. наук. Краснодар, 1980. - 44 с.

23. Муравский Б.С., Яманов И.Л. Неравновесные электронные процессы в слоистых структурах с поверхностно-барьерным переходом//Физика и техника полупроводников. 1987. - Т.21. - № 5. - С.961-962

24. Муравский Б.С., Черный В.Н., Яманов И.Л., Потапов А.Н., Жужа М.А. Неравновесные электронные процессы в транзисторных структурах с туннель-но-прозрачным окислом//Микроэлектроника.- 1989.- Т.18 № 4.- С.304-309

25. Долуденко В.Г., Муравский Б.С. Туннельная эмиссия из несобственных поверхностных состояний типа Мауэ на границе раздела оксид полупро-водник//Поверхность. Физика, химия, механика. - 1989. - Т. 12. - С. 101-105

26. Muravskiy B.C., Grigorian L.R. Proceedings of International Semicoductor Device Research Symposium, USA Charlottesville, 1997. P.233-236

27. Барышев М.Г., Муравский Б.С., Черный В.Н., Яманов И.Л. Фотоэффект в эпитакенальной р+-п-структуре с n-областью переменной толщины и контактом туннельный окисел-металл//Физика и техника полупроводников: -Краснодар: КГУ, 1995. Т.29. - № 1. - С.91-94

28. Жужа М.А. Исследование электрофизических характеристик и функциональных возможностей транзисторных МТОП-структур: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук.-К., 1990. -21 с.

29. Яманов И.Л. Неравновесные электронные процессы в транзисторных слоистых структурах с поверхностно-барьерным переходом: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Краснодар, 1989. - 21 с.

30. Барышев М.Г. Размерные эффекты в слоистых полупроводниковых структурах: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Краснодар, 1995. — 21 с.

31. Ильченко Г.П. Неравновесные электронные процессы в транзисторных структурах с распределенным р+-п-переходом: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Краснодар, 1999. - 21 с.

32. Григорьян Л.Р. Неустойчивость тока в многослойных структурах с активными энергетическими уровнями Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. -Краснодар, 2003. 16 с.

33. Мотт Н., Девис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир, 1982.-328 с.

34. Смит Р. Полупроводники: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 560 с.

35. Глинка Н.Л. Общая химия. 17-е изд., испр. - Л.: Химия, 1975. - 728 с.

36. Щука A.A. Функциональная электроника. М.: МИРЭА, 1998. - 431 с.

37. Введение в молекулярную электронику. Под ред. Лидоренко Н.С. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 238 с.

38. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. М., 1980.-210 с.

39. К. Као, В. Хуанг. Перенос электронов в твердых телах. Электрические свойства органических полупроводников. Москва, Мир, 1984.

40. Yoo К.Н., На D.H. Phys. Rev. Lett. About liquid semiconductors. 2001 V.87, № 19, P.198102/1- 198102/4.

41. FelmayerW., Wolf J. Conductivity of liquid semiconductors//Electrochem. -1958. -№ 105.-C.141

42. Куницын В.Г., Панин JI.E., Поляков Л.М. Аномальное изменение удельной электропроводности в липопротеинах в области физиологической темпе-ратуры//Биофизика. 1999. -Т.44. - Вып.5. - С.861-869

43. Many A., HarnikE., GerlichD. Mobility of semiconductors//Chem. Phys. -1955. -№23.-P.1733

44. Heilmcier G.H., Warfield G.F, Harrison S.E. An effect of Hall and mobility is in monokristalls//Phys. Rev. Letters. 1962. - V.8. - P.309

45. Роуз А. Основы теории фотопроводимости. M.: Мир, 1966. - 237 с.

46. Давиденко Н.А., Ищенко А.А., Костенко Л.И. и др. Фотопроводимость полимерных композиций с высокой концентрацией органических красите-лей//Физика и техника полупроводников,- 2004.- Т.38.- Вып.5 С.610-615

47. О. Маделунг Физика твердого тела. Локализованные состояния. Пер. с нем. и анг. Под ред. В.М. Аграновича М.:Наука, 1985, 389 с.

48. Рыбкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках М.: Физмат-гиз, 1963, 365 с.

49. Кувшинский Н.Г., Давиденко Н.А., Комко В.М. Физика аморфных молекулярных полупроводников Киев, Лыбидь, 1994, 376 с.

50. Кеплер Р.Г. Органические полупроводники. М.: Мир, 1965. -475 с.

51. Тихомирова Г.В. Электропроводность фуллерена Сбо при давлениях 1550 ГПа: Школа-семинар по физике конденсированных тел. УГУ.

52. Тихомирова Г.В., Жигарева М.В., Белоусова Е.В., Соколкина О.А. Электропроводность и термоЭДС хлорида аммония при давлениях до 50 ГПа: Школа-семинар по физике конденсированных тел. УГУ.

53. Островский И.В., Стебленко Л.П., Надточий А.Б. Образование поверхностного упрочненного слоя в бездислокационном кремнии при ультразвуковой обработке//Физика и техника полупроводников 2000 - Т.34 - Вып.З-С.257-260

54. Островский И.В., Стеблеико Л.П., Подолян A.A. Стимулированное ультразвуком низкотемпературное перераспределение примесей в крем-нии//Физика и техника полупроводников.- 2002 Т.36 - Вып.4- С.389-391

55. Lee Hea-Yeon, Tanaka Hidekazu, Otsuka Yoichi, Yoo Kyung-Hwa, Lee Jeong-O, Kawai Tomoji Управление электропроводностью ДНК с помощью кислородного дырочного легирования//Арр1. Phys. Lett. 2002. - V.80. - № 9. -P. 1670-1672

56. Филинюк H.A. Негатроника — достижения и перспективы. тез. Доклад Всесоюзной НТК «Приборы с ОС и интегральные преобразователи на их основе», Баку, 1991, С.11-17.

57. Гаряинов С.А. Физические модели полупроводниковых приборов с отрицательным сопротивлением. М.: радио и связь, 1997. — 275 с.

58. Серьезнов А.Н., Гаряинов С.А., Негоденко О.Н., Филинюк H.A., Касимов Ф.Д. Негатроника. Новосибирск: РАН «Наука», 1995.-314с.

59. Негоденко О.Н., Липко С.И., Мирошниченко С.П. Каскадные аналоги негатронов. В сб.: Полупроводниковая электроника в технике связи, М.: Радио и связь, 1982. -89с.

60. Гаряинов С.А., Плешко Б.К. Явление «заплывания» в р+-п и п+-р-переходах и его влияние на характеристики полупроводниковых прибо-ров//Радиотехника и электроника.-1990.-Т.35.-№ 1.-С.166-174.

61. Касимов Ф.Д., Гусейнов Я.Ю., Негоденко О.Н., Румянцев К.Е., Микроэлектронные преобразователи на основе негатронных элементов и устройств. Баку: Элм, 2001.-236 с.

62. Пашаев A.M., Разработка и развитие микроэлектронных преобразователей в Азербайджане. Труды 5-й МНТК «Микроэлектронные преобразователи и приборы на их основе» (МЭПП), Баку, 2005.-С.З-6.

63. Пашаев A.M., Гаджиев Н.Д. Твердотельные преобразователи неэлектрических величин. Баку: Элм, 1998.-228 с.

64. Пашаев A.M., Гаджиев Н.Д. Твердотельные микроэлектронные магнитоэлектрические и влагоэлектрические преобразователи. Баку: Элм, 1999.-158 с.

65. Пашаев A.M., Касимов Ф:Д., Исмайлов Н.М. Интегральные магниточувст-вительные схемы для авиационного приборостроения.- Труды 6-й МНПК «Современные информационные и электронные технологии», (Одесса), май 2005.-С.265

66. Гусейнов Я.Ю. Интегральные микроэлектронные преобразователи для дистанционных измерений.- Технология и конструирование в электронной аппаратуре (Одесса), 2001.-№ 4-5.-С.51-52.

67. Abdullaev A.G., Kasimov F.D. Memory switching effects in locally grown poiysilicon films.-Thin Solid Films, 1986.-V.138.-№ 1.-P.43-47.

68. Kasimov F.D. Inductivity phenomena in local polycrystalline silicon films.-Thin Solid Films 1986.-V.115.-№ 1.-P.43-47.

69. Abdullaev A.G., Kasimov F.D. The simultaneous growth mono and polycrystalline silicon films.-Thin Solid Films, 1984.-V.115.-№ 3.-P.237-243.

70. Филинюк H.A. Оптонегатроны и их применение. Труды 4-й МНПК СИЭТ-2003, Одесса, 2003.-С.320

71. Касимов Ф.Д. Интегральные магнитоэлектронные и магнитонегатронные элементы и схемы//Петербургский журнал электроники.-2003.№3.с.65-70

72. Филинюк H.A., Лазарев A.A. Частотные негасенсоры на L-негатронах. Труды 4-й МНТК «Микроэлектронные преобразователи и приборы на их основе», Баку, 2003.-C.88-90

73. Касимов Ф.Д. Микроэлектронная негатроника новое направление функциональной электроники//Микросистемная техника.-2003.-№ 4.-С.6-9

74. Егорова Е.М. Растворы наночастиц металлов и модифицированные ими материалы: свойства и применение: Труды международной научно-практической конференции «Нанотехнологии — производству 2005».-М.: 2005.-С.26-31

75. Егорова Е.М., Ревина A.A., Кондратьева B.C. Способ получения наност-руктурных металлических частиц. Патент РФ № 2147487. Приоритет от 01.07.1999 г.

76. Egorova E.M., Revina A.A. Synthesis of metallic nanoparticles in revers micelles in the presence of quercetin//Colloids.and Surfaces, ser.A.-2000.-V.168.-№ 1.-P.87

77. Егорова E.M. Наночастицы металлов в растворах: биохимический синтез и применение//Нанотехника.-2004.-№ 1 .-С. 15

78. Егорова Е.М., Ревина A.A., Румянцев Б.В. и др. Стабильные наночастицы в водных дисперсиях, полученных из мицеллярных растворов//Журнал прикладной химии.-2002.-Т.75.-№ 10.-С. 1620-1622

79. Егорова Е.М Биохимический синтез наночастиц металлов: Сб. трудов Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии-производству 2004».-М.: 2004.-С.53

80. Егорова Е.М, Носик Д.Н., Носик H.H., Калнина Л.Б. Бактерицидные и ви-рулицидные свойства наночастиц серебра: Тезисы конференции «Нано-технологии производству 2005».-М.: 2005.-С.46-47

81. Трифонов С.В, Марков В.Н., Соловьев В.Г. Опто-,наноэлектроника, нано-технологии и микросистемы: Труды 7-ой международной конференции, Ульяновск: УГУ.: 2005.-С.ЗЗ

82. Величко A.A., Стефанович Г.Б., Пергамент А.Л. и др. Наноструктуры на основе материалов с переходом металл-изолятор: Труды Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии-производству 2005».-М.: 2006.-С.110-113.

83. Keyes R.W. «The future of the transistor». Sei. American (Spec. Issue: Solid State Century). 1998. V8 (1). P.46.

84. Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и ди-электриков.-М.: МИСИС, 2003.-480с.

85. Гоголинский К., Решетов В. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. М., 1988. Т.64.- № 6.-С.30-43

86. Остроумова Е.В., РогачевА.А. Высокочастотные неустойчивости тока в кремниевом оже-транзисторе//Физика и техника полупроводников. 1999. - Т.ЗЗ. - Вып.9. - С.1126-1129

87. Идлис Б.Г., Кнаб О.Д., Фролов В.Д. Инжекционная неустойчивость в полупроводниковых структурах с /»-«-переходом: Докл. АН СССР, 1989. -Т.308. № 3. - С.601-605

88. Муравский Б.С., Кузнецов В.И. Полупроводниковый генератор: Авт. св. СССР, кл. 21д, 11/02но е 5(00) № 28165., заявл. 3.12.1968, опубл. 3.7.1970.

89. Жужа М.А., Муравский Б.С., Черный В.Н., Яманов И.Л. Транзисторная структура с КМП как функциональный элемент. Физика и применение контакта металл — полупроводник: Тез. докл. Всесоюзная конференция. -Киев, 1987. С.73-74

90. Лихарев К.К. О возможности создания аналоговых и цифровых интегральных схем на основе дискретного туннелирования//Микроэлектроника. -1987. Т.16. - Вып.З. - С.195

91. Коваленко Ю.А., Муравский Б.С., Потапов А.Н., Черный В.Н. Исследование электронных свойств контакта металла с ковалентными полупроводниками. Физика и применение контакта металл полупроводник:Тез. докл. Всесоюзная конференция. - Киев, 1987. — С.91

92. Идлис Б.Г., Кнаб О.Д., Фролов В.Д. Инжекционная неустойчивость в полупроводниковых структурах с р-п-переходом: Доклад АН СССР, 1989. -Т. 308. № 3. - С.601-605

93. Булгаков С.С. Кнаб О.Д., Лысенко А.П. Токовая неустойчивость в транзисторных БИСПИН-структурах//Электронная промышленность. 1990. -Вып.8. - С.15-18

94. Булгаков С.С., Кнаб О.Д., Лысенко А.П. БИСПИН новый прибор микроэлектроника/Обзоры по электронной технике. Полупроводниковые приборы. - 1990. - Сер.2. - Вып.6. - С.53-77

95. Кнаб О.Д., Булгаков С.С. Применение БИСПИН-структур//Электронная промышленность. 1989. - Вып.9. - С.26-30

96. Кнаб О.Д. БИСПИН новый полупроводниковый прибор//Электронная промышленность. - 1989. - Вып.8. - С.3-8

97. Клопченко B.C. Эффект отрицательного сопротивления в синтетических полупроводниковых алмазах: Труды десятой международной научной конференции и школы семинара «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники». Таганрог, 2006. - 265 с.

98. Бондаренко М.А., Лаптев В.А. и др. Терморезисторы на основе монокристаллов синтетического полупроводникового алмаза. Электронные компо-ненты//Электроника. 2001. - № 4. - С.50-52

99. Костылев С.А., ШкутВ.А. Электронное переключение в аморфных полупроводниках. Киев: Наукова думка, 1978 - 367 с.

100. Пергамент А.Л., Стефанович Г.Б., Чудновский Ф.А., Фазовый переход металл-полупроводник и переключение в оксидах переходных метало-лов//Физика твердого тела. 1994. - Т.36. - С.2988-2990

101. Seo S.F., LeeM.J., Seo D.H. Reproducible resistance switching in polycrystal-line NiO films//Appl. Phys. Lett. -2004. V.85. - P.5655

102. Scott J.C. Is There an ImmortalMemory?//Science. -2004. V.304. - P.5667

103. Мотт Н.Ф. Переходы металл-изолятор. M.: Наука, 1977. 543 с.

104. Pergament A.L., Stefanovich G.B. Metal-insulator transition and electronicthswitching in compounds of transition metals: 13 Int. Congress on Thin Films8th Int. Conf. on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures

105. TF 13/ACSIN 8). Stockholm, 2005. - Abstract Book. - P. 127

106. Pergament A.L., Malinenko V.P., Tulubacva O.I., Aleshina L.A. Electroforming and switching effects in yttrium oxide//Phys. stat. sol. 2004. - V.201. - P. 1543

107. Сенокосов Э.А., СорочанВ.В. О механизме электрического переключения S-типа в слоях nCdTe:In: Сб. тезисов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ло-моносов-2006». М.:МГУ, 2006. - 259 с.

108. Сенокосов Э.А., Макаревич А.Л., СорочанВ.В. Электрическая неустойчивость в слоях nCdTe.Tn с S-образными вольт-амперными характеристика-ми//Известия вузов. Физика. 2005. - № 6. - С.28-30

109. Сенокосов Э. А., Макаревич А.Л., СорочанВ.В. Исследование механизма переключения в слоях nCdTe:In//H3BecTHfl вузов. Электроника. 2005. - № 6. - С.41-45

110. Торчигин В.П. Способ параметрической генерации периодических колебаний, патент РФ № 2062538, RU, МПК H01S3/00, 1996.06.20.

111. Калашников С.Г., Корнилов Б.В., Завадский Ю.И., Карпова И.В. Твердотельный генератор низких частот, а.с. СССР № 439255, МПК H01L29/00, 1983.07.10, бюл. №37.

112. Богун П.В., Карпова И.В., Корнилов Б.В., Привезенцев В.В. Полупроводниковый генератор, а. с. № 782641, SU, МПК H01L29/86, 1982.01.23.

113. Брандт Н.Б., Кульбачинекий В.А. Квазичастицы в физике конденсированного состояния. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 632 с.

114. Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии. М.: Техносфера, 2004. - 327 с.

115. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию. М.: БИНОМ Лаборатория знаний, 2005.- 134 с.

116. Барачевский В.А., Краюшкин М.М. Органические светочувствительные регистрирующие среды для трехмерной оптической памяти: Труды международной научно-практической конференции «Нанотехнологии-производству 2005». М.: Наноиндустрия, 2005. - С.250-261

117. Латышева А.П., Гаврилюк А.С. Электрический транспорт в структурах с кремниевыми нанокристаллами: Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2006». М.: МГУ, 2006. - 329 с.

118. Kazanskii A.G., Kurova I.A., OrmontN.N., Zvyagin I.P. Anomalous relaxation of light-induced states of a-Si:H. J. Non-Cryst. Sol. 227-230, 1998. P.306

119. Baranovskii S.D., Zvyagin T.P., Cordes H., Yamasaki S., Thomas P. Universal theoretical description of electronic transport in disordered organic and inorganic semiconductors. J. Non-Cryst. Sol. 2002. - V.3. - P.345

120. Baranovskii S.D., Zvyagin T.P., Cordes H., Yamasaki S., Thomas P. Percolation Approach to Hopping Transport in Organic Disordered Solids. Phys. Stat. Sol.(b) 230(1). 2002. - P.281

121. Web-страница Philips: www.research.com/pressmedia/pictures/.000904.html

122. Bishop David Nanotechnology and the end of Moore's Law?//Published Online: 17 Nov 2005. P.23-28

123. V.Podzorov, S. E.Sysoev, E.Loginova, V.M. Pudalov, M. E.Gershenson, Single-Crystal Organic Field Effect Transistors with the Hole Mobility 8 cm2/Vs, Appl. Phys. Lett 83, 3504 (2003).

124. V. Podzorov, V.M. Pudalov, M. E.Gershenson, Field Effect Transistors on Rubrene Single Crystals with Paiylene Gate Insulator, Appl. Phys. Lett. 82, 17391402003).

125. Гуль В.Е., Шенфиль Э.З. Электропроводящие полимерные композиции. М.: Химия, 1984. 240 с.1341 Электрические свойства полимеров / под ред. Б.И. Сажина. JL: Химия, 1977. 192 с.

126. Электронный бюллетень Американского института физики «Physics News Update». 2000 - Вып.7

127. Mihaela D., Rapaport R., Chen G., Howard R., Giles Nanophotonics quantum dots, photonic crystals, and optical silicon circuits: An excursion into the optical behavior of very small things Published Online: 17 Nov 2005. - P.215-234

128. Lifton A., SimonS., FrahmR. Reserve battery architecture based on superhy-drophobic nanostructured surfaces Published Online: 17 Nov 2005. P.81-85

129. Katz H.E. Organic molecular solids as thin film transistor semiconductor//Mater. Chem. 1997. - V.7(3). - P.369-376

130. Драгулов В.П., Неизвестный И.Г., Грифин В.А. Основы наноэлектроники. -Новосибирск, 2000. 395 с.

131. Arthur P. Ramirez Carbon nanotubes for science and technology Published Online: 17 Nov 2005. P.171-185

132. Томишко М.М., Алексеев A.M. Углеродные нанотрубки — основа материалов будущего//Нанотехника. 2004. - № 1. - С. 10-15

133. Collins P.G., Bradley К., IshigamiM., ZettlA. Extreme Oxygen Sensitivity of Electronic Properties of Carbon Nanotubes//Science, 2000. V.287. - P. 1801 -1804

134. Принц В.Я., Селезнев B.A., Чеховский A.B. Самоформирующисся полупроводниковые микро- и нанотрубки//Микросистемная техника.-2003.-№ 6.-С.29-34.

135. Иванов A.A., Мальцев П.П., Телец В.А., О направлениях развития микросистемной техники//Нано и микросистемная техника.-2006.-№ 1.-С.2-14.

136. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии.-Mi: ФИЗМАТЛИТ, 2005.-416с.

137. Мир материалов и технологий. Наноматериалы. Нанотехнологии. Наноси-стемная техника. Мировые достижения за 2005 год. // Сб. под ред. д. т. н., профессора П.П. Мальцева.-М. : Техносфера, 2006.-152 с.

138. Нанотехнология: физика, процессы, диагностика, приборы // Под ред. В\В. Лучинина, Ю.М Таирова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006.-552 с.

139. Комаров С.М. Искусственные объекты наномира (по материалам ИНАТ МФК)//Химия и жизнь.-2000.-№ 5.-С.56-60.

140. Интернет-журнал "Коммерческая биотехнология" http://www.cbio.ru/ по материалам Bio.com.

141. PermjakovN.K., AnanyanM.A., Luskinovich P.N., Sorokovoi V.l., Save-live S.V. "Use of STM for analizys of surfaces of biological samples", доклад на конференции "Nano-V" 1998 г. Великобритания, APPLIED SURFACE SCIENS 144-145 (1999)146-150

142. Каплун А.П, Сымон A.B. Нанотехнологии в медицине и биотехноло-гии//Нанотехника. -2004. -№ 1 .-С.40-41.

143. Попова Г.В., Коригодский А.Р. Разумные биометрические материалы для молекулярной электроники и медицины//Нанотехника.-2004.-№1.-С.41-43

144. Егорова Е.М. Наночастицы металлов в растворах. Биохимический синтез и применение//Нанотехника.-2004.-№ 1 .-С. 15-27.

145. Пермяков Н.К., Ананян М.А., Сороковой В.И., Лускинович П.Н. "Сканирующая зондовая микроскопия и медико-биологическая нанотехноло-гия"//архив патологии.-1998.-Т.60.-С.5.

146. Walker A.B., Kambili A.V., Martin S.J. Electrical transport modeling in organic electroluminescent devices//Journal of Physics: Condensed Matter. 2003. -V.14. - P.9825-9876

147. Сурин H.M. Многофункциональный спектрометр оптического диапазо-на//Нанотехника. 2004. - № 1. - С.79-84142

148. Быков В.П. Управление интенсивным оптическим излучением, распространяющимся в оптоволокне, посредством воздействия на оптоволокно слабым оптическим сигналом. Научно-технический отчет, ИНАТ МФК, 1999.-129 с.

149. Быков В.П. Физические основы передачи информации и энергии по оптическому волокну. Научно-технический отчет, ИНАТ МФК, 2000. 192 с.

150. Г.В. Майер, Т.Н. Копылова Органические материалы для оптических технологий. Известия ВУЗов. Физика. № 8, 2003, С.5-13.

151. Г.В. Майер, В.Я. Артюхов, O.K. Базыль и д.р. Электронно-возбужденные состояния и фотохимия органических соединений. Новосибирск: Наука, 1998, 226с.

152. Быков В.П. Перестраиваемые лазеры на основе туннельных наноструктур, научный отчет, ИНАТ МФК, 1998. 138 с.

153. Ananyan М.А., Bikov V.P., Luskinovich P.N. "Tunnel Lazers", доклад на конференции "Nano-V" (Великобритания). 1998. - 231 с.

154. Ельцов К.Н., Климов А.Н., Юров В.Ю. "Создание сверхвысоковакуумного сканирующего туннельного микроскопа с изменяемой температурой образца", научно-технический отчет, ИНАТ МФК, 1997. 329 с.

155. Столяров В.В., ШавыкинА.Е. Нанотехнологический кантелевер с регулируемой температурой:. Сб. науч. Тр. МИФИ, 2001. - Т.4. - 134 с.

156. Ананян М.А., Бунин В.А., Лускинович П.Н., Митрофанов О.И. "Градиентный концентратор". Патент РФ, № 2162257.

157. BredigM.A., Molten Salt Chemistry (M. Blander, ed.), Wiley (Interscience), New York, 1964. P.367

158. Гиваргизов Е.И. Исследование и разработка методов создания стабильных алмазных и карбид-кремниевых зондов для сканирующих зондовых приборов, научно-технический отчет, ИНАТ МФК, 1998. 102 с.

159. Ананян М.А., Лускинович П.Н. Устройство для трехкоординатных перемещений, патент РФ №2150169.

160. Нанотехнологические комплексы для научно-исследовательских и учебных работ. Научно-технический отчет, ИНАТ МФК, 1999-2000. 85 с.143

161. Ананян М.А., Лускинович П.Н., Пьезоэлекрический привод. Патент РФ №16319.

162. Нанобиотеетирующая установка с независимым позиционированием зондов. Научно-технический отчет, ИНАТ МФК, 2000. 119 с.

163. Глинка Н.Л. Общая химия изд. 17-е, испр. Л. «Химия», 1975, 728 с.

164. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1975, 255 с.

165. Кнорре Д.Г., Крылова Л.Ф., Музыкантов B.C. Физическая химия. М.: Высшая школа, 1990.-416 с.

166. Перекалин В.В., Зонис С.А. Органическая химия. М., 1982.

167. Терней А. Современная органическая химия. В 2 т. М., Мир, 1981.

168. Хейванг В., Биркхольц У., Айнцингер Р., Ханке Л., Кемптер К., Шнеллер А. Аморфные и поликристаллические полупроводники: Пер. с нем./ Хейванг В., Биркхольц У., Айнцингер Р. и др.; Под ред. В. Хейванга.-М.:Мир,1987.-160 е., ил.

169. Ioffe A.F., Regel A.R. Progr. Semicond, 1960. V.4. - C.238. Имеется перевод: Иоффе А.Ф. Избранные труды. Л.: Наука, 1975. - Т.2. - С.411.

170. Степаненко Б.Н. Курс органической химии. М., Высшая школа, 1981.

171. Грандберг И.И. Органическая химия. М., Высшая школа, 1987.

172. Коган И.М. Химия красителей. М. Госхимиздат, 1956.

173. Практикум по полупроводникам и полупроводниковым приборам. Под ред. проф. Шалимовой К.В. 1967.

174. Сеченов Д.А., Захаров А.Г., Набоков Г.М. Электрофизические свойства МДП-структур сформированных на кремнии с высокой плотностью дислокаций // Известия вузов. Физика. 1977. - № 9. С. 137-139.

175. Бормонтов E.H., Борисов С.Н., Волков О.В., Левин М.Н., Лукин C.B. Моделирование вольт-фарадных характеристик для контроля электрофизических параметров МДП-структур со сложным профилем легирования // Известия вузов. Электроника. 1999. -№ 5. - С. 33-39.

176. Емкостные методы контроля электрофизических свойств полупроводниковых структур: Учебное пособие / Захаров А.Г., Сеченов Д.А., Молчанов Ю.И., Набоков Г.М. Таганрог: ТРТИ, 1983. - 72с.

177. Бормонтов E.H., Борисов С.Н., Волков О.В., Левин М.Н., Лукин C.B. Моделирование вольт-фарадных характеристик для контроля электрофизических параметров МДП-структур со сложным профилем легирова-ния//Известия вузов. Электроника. 1999. - № 5. - С.3-39

178. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела: Учеб. — 3-е изд., стер. — М.: Высш.шк.;2000, 494 с.

179. Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. Учебное пособие для специальности «Полупроводниковые приборы» вузов. М., «Высш. школа», 1975, 206 с.

180. Калашников С.Г. Электричество: Учебное пособие.-5-е изд.,испр. И доп.-М.: наука, 1985, 576 с.

181. Орешкин П.Т. Физика полупроводников и диэлектриков М.:Высшая школа, 1977, 348 с.

182. Сидоров И.В., Барышев М.Г., Коржов А Н. Новый элемент молекулярной электроники // Деп. В ВИНИТИ РАН 01.08.05 № 1119-В2005.

183. Сидоров И.В., Барышев М.Г., Коржов А.Н. О неустойчивости тока обнаруженной в тонких пленках анилина расположенного на. поверхности водного раствора фуксина//Современные наукоемкие технологии.-2006.-№4.-С.91-92

184. Сидоров И.В. О создании нового функционального прибора: Сборник тезисов международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2005».-М.: МГУ, 2005.-224с

185. Поуп М., Свенберг Ч. Электронные процессы в органических кристаллах. М.:»Мир», 1985, Т. 1, 346 с.

186. М. Pope, С.Е. Swenberg. Electronic Processes in Organic Cristals (Oxford, Clarendon Press, 1982).

187. Барышев М.Г., Васильев Н.С. Ильченко Г.П., Копытов Г.Ф., Коржов А.Н., Сидоров И.В. Исследования электрофизических характеристик органических полупроводниковых пленок Известия высших учебных заведений. Физика.- 2007.- № 6,- С.80-83.

188. Исследование возможности электрохимического синтеза электропроводящих сополимеров на основе анилина и перспективы их использования, в источниках тока // Химия и химическое образование. ATP. XXI век: Тез. докл. междунар. симп. Владивосток, 1997.

189. К вопросу об электросинтезе полимеров // Учен. зап. Дальневост. ун-та. -1966. Т.8. Сер. Электрохимия. - С. 58-60. - Соавт.: Шлыгин А.И.

190. Полупроводниковые вещества. Вопросы химической связи: Сб. статей под редакцией В.П. Жузе. М.: иностранная литература, 1960. - 295 с.

191. Бучаченко А.Л., Сагдеев Р.З., Саликов K.M. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях / Отв. ред. Ю.Н. Малин. Новосибирск: Наука Сиб. Отделение, 1978. - 296 с.

192. Кубасов В.Л., Зарецкий С.А. Основы электрохимии. М.:«Химия», 1976, 184 с.

193. Дамаскин Б.Б., Петрий O.A. Основы теоретической электрохимии. М.: МФТИ, 1997.-С. 160-167

194. Лямичев И.Я. и др. Приборы на аморфных полупроводниках и их применение. М., «Сов. радио», 1976, 128 с.

195. Лысов В.Ф. Практикум по физике полупроводников. Учеб. Пособие для студентов физ.-мат. Фак. Пед. Ин-тов. М.: Просвещение, 1976. 239 с.

196. Физика твердого тела: Учеб. Пособие для втузов /И.К. Верещагин, С.М. Кокин, В.А. Никитенко и др.; под ред. И.К. Верещагина.-2-е изд., испр.-М.: Высшая школа., 2001, 237 с.

197. В.Денис, И.Лсвитас, А.Матуленис и др. Полупроводниковые преобразователи. /под ред. Ю.Пожелы/ Вильнюс: Мокслас, 1980, 176 с.

198. Соболев В.Д. Физические основы электронной техники: Учебник для вузов.- М.: Высшая школа, 1979, 448 с.

199. Стриха В.И. Контактные явления в полупроводниках. Киев: Выща школа. Головное изд-во, 1982, 224 с.

200. Латышева А.П., Гаврилюк A.C. Электрический транспорт в структурах с кремниевыми нанокристаллами // Сборник тезисов международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2006», МГУ, 14 апреля 2006

201. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Копытов Г.Ф., Коржов А.Н. О механизме неустойчивости тока в органическом полупроводнике//Известия высших учебных заведений. Физика.- 2005.- № 11.- С.3-5.

202. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Коржов A.C. О новом механизме генерирования электрических колебаний в органических растворах: Материалы 18 межреспубликанской научно-практической конференции. Краснодар: КГУ, 23 апреля 2005. - 305 с.

203. Барышев М.Г., Копытов Г.Ф., Сидоров И.В. Механизм неустойчивости тока в двухкомпонентной слоистой структуре, состоящей из органических жидкостей с полупроводниковыми свойствами//Известия высших учебных заведений. Физика.- 2010.- Т.53.- № 5.- С. 46-52.

204. Захаров А.Г., Молчанов Ю.И., Набоков Г.М., Сеченов Д.А. Емкостные методы контроля электрофизических свойств полупроводниковых структур: Учебное пособие. Таганрог: ТРТИ, 1983. - 72 с.

205. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Учебное пособие: Для вузов. Т.З. Электричество,- М.: ФИЗМАТ ЛИТ; Изд-во МФТР1, 2004. 656 с.

206. Соболев В.Д. Физические основы электронной техники: учебник для вузов.-М.: Высшая школа, 1979. 448 с.

207. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. Изд.4-е, перераб. И доп. М., «Энергия», 1977, 672 с.

208. Вернер В.Д., Мальцев П.П., Сауров А.Н., Чаплыгин Ю.А. Синергетика миниатюризации: микроэлектроника, микросистемная техника, наноэлектро-ника//Микросистемная техника.-2004.-№ 7.-С.23-29.

209. Васильев A.A., Лучинин В.В., Мальцев П.П. Микросистемная техника. Материалы, технология, элементная база//Электронные компоненты.-2000.-№ 4.-С.З-11.

210. Вопилкин Е.А., Востоков Н.В., Климов А.Ю. Шашкин В.И. Наноэлектро-ника//Микросистемная техника.-2003.-№ 5.-С.З-6.

211. Сидоров И. В. Исследование воздействия акустических колебаний на биообъекты: Материалы VII заочной всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерений». Нижний Новгород, 2003 -203с.

212. Барышев М. Г., Сидоров И. В. Влияние акустических колебаний на микроорганизмы: Материалы 8-ой международной научно-практической конференции «Наука и образование 2005».- Днепропетровск, 2005,- Т. 10.- С.9-11

213. Сидоров И.В. Изменение физиологии табака вследствие озвучивания. Исследование качества табачной рассады от степени озвучивания семян: Современные наукоемкие технологии, заочная электронная конференция, 1520 февраля 2006

214. Сажин Б.И., Лобанов A.M., Романовская О.С. Электрические свойства по-лимеров.-Л.:Химия, 1986.-224 с.

215. Лазарев В.Б. Электропроводность окисных систем и пленочных структур.-М.: Наука. 1979.

216. Alan J. Heeger. Synthetic Metals 125, 23 (2002).

217. Физический энциклопедический словарь // Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред. Кол. Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов и др. -М.: Сов. энциклопедия, 1983.-928 е., ил., 2 л. цв. Ил

218. И.М. Агеев, Г.Г. Шишкин Корреляция солнечной активности с с электропроводностью воды Биофизика, 2001, Т. 46, вып. 5, С.829-832.

219. P.C. Степанян, Г.С. Айрапетян, А.Г. Аракелян, С.Н. Айрапетян Влияние механических колебаний на электропроводность воды Биофизика, 1999, Т. 44, вып. 2, С. 197-202.

220. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Евдокимова О.В., Коржов А.Н., Куликова H.H. Результаты поисковых исследований по созданию функциональных приборов для биоэлектроники//Вестник Южного научного центра.-2005.- Т.1.- № 4.- С. 18-21

221. Барышев М.Г., Сидоров И.В., Г.П. Ильченко, А.Н. Коржов О возможности использования нового физического явления неустойчивости тока для экологических исследований//Вестник Российского университета дружбы народов. 2006.- № 1 (13). - С.128-131.