Исследование особенностей переноса заряда в многослойных МДМ и МДП структурах на основе полидифениленфталида тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ФИЗИКИ МОЛЕКУЛ И КРИСТАЛЛОВ

На правах рукописи

Бунаков Андрей Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА В МНОГОСЛОЙНЫХ МДМ И МДП СТРУКТУРАХ НА ОСНОВЕ ПОЛИДИФЕНИЛЕНФТАЛИДА

01.04.07 - физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Уфа - 2006

Работа выполнена в Институте физики молекул и ского научного центра Российской Академии наук.

кристаллов Уфим-

Научный руководитель: доктор физико-математических на-

ук, старший научный сотрудник А.НЛачинов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических на-

ук, профессор К.Д. Цевдин кандидат физико-математических наук, доцент Ю.М.Юмагузин

Ведущая организация: Институт физической химии и элек-

трохимии им. А.Н.Фрумкина РАН

Защита состоится «29» сентября 2006г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д.002.099.01. при Институте физики молекул и кристаллов УНЦ РАН по адресу:

450075, Уфа, пр. Октября, 71.

Отзыв направлять по адресу: 450075 Башкортостан, г. Уфа, проспект Октября, 151, ИФМК УНЦ РАН, диссертационный совет Д.002.099.01.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ИФМК УНЦ РАН

Автореферат разослан «_»_2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д.002.099.01. кандидат физико-математических наук

Г.СЛомакин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние тридцать лет были созданы полимерные материалы с электропроводимостью, лишь ненамного уступающие электропроводности металлов. Их открытие стало настоящей сенсацией, поскольку могло повлечь за собой появление новых типов электронных и оптоэлектронных устройств и положило начало к исследованиям в области синтеза и изучения свойств подобных материалов.

Проводящие полимеры могли бы использоваться как активные элементы в электронных приборах. Множество приборов, таких как биодатчики, электрохимические датчики, полимерные батареи, электролюминесцентные приборы и диоды Шоттки были изготовлены и испытаны с использованием проводящих полимеров. Особое внимание в последние годы уделялось изготовлению и свойствам контактов органических полимеров с металлами и неорганическими полупроводниками.

В 80-х годах XX века в тонких пленках несопряженных полимеров были обнаружены новые эффекты электронного переключения, электрические параметры которого сильно зависели от внешних условий (температуры, давления, толщины, величины электрического поля и т.д.). Было показано, что в ходе одноосного сжатия тонких пленок полимерных диэлектриков толщиной 2-30 мкм при определенном давлении Р,р порядка 105 Па, электронное переключение происходит в поле напряженностью в несколько В/см.

Поэтому особо актуальной представляется задача установления механизмов проводимости в тонких полимерных пленках, определения условий ее возникновения и роль границ раздела.

Цель работы. Диссертационная работа посвящена экспериментальному изучению электронных свойств тонких пленок полидифениленфта-лида (ПДФ) вблизи порога электронного переключения, индуцированного малым одноосным давлением и, связанному с этим вопросом, исследованию механизмов переноса заряда в многослойной металл (полупроводник-полимерной структуре.

Научная новизна. Впервые изучены закономерности изменения транспорта носителей заряда в системе металл-полимер-металл вблизи порога электронного переключения, индуцированного малым одноосным давлением. Установлено, что увеличение давления при фиксированной разности потенциалов на полимерном образце приводит к изменению ин-жекции носителей заряда в пленку. Обнаружено, что в предпороговой области происходит значительное увеличение концентрации электронов и их подвижности по сравнению с теми же параметрами дырок, что приводит к смене типа основных носителей заряда после перехода.

Впервые установлено, что в широкозоном полимерном материале при различных значениях температур (100-300K) и электрических полей (0,2-2*10'6 В/м) возможна реализация трех механизмов переноса заряда.

Защищаемые положения:

1. В предпороговой области переключения по давлению происходит изменение условий инжекции носителей зарядов, которая приводит к увеличению концентрации и подвижности электронов, что приводит к смене знака основных носителей заряда.

2. В многослойных МДМ и МДП структурах на основе полидифенилен-фталида установлены три основных механизма переноса заряда реализуемых в разных температурных интервалах.

3. Транспортом носителей заряда в многослойных металл-полимерных и полимер-полупроводниковых структурах можно эффективно управлять путем принудительного изменения концентрации объемного заряда в транспортном полимерном канале.

Практическая ценность работы заключается в том, что продемонстрирована возможность использования широкозонных несопряженных полимеров в определенных электронных приборах типа диодов, транзисторов, переключателей тока и др. В работе практически реализована возможность управления проводимостью многослойной структуры полупро-водник-полимер-металл-полимер-метапл при помощи изменения уровня инжекции в полимерную пленку. Полученные результаты могут быть использованы для построения теоретической модели переноса заряда в пленках несопряженных полимеров.

Апробация работы. Основные результаты работы были апробированы на различных конференциях, в частности: 4-th Internftional Conference Electronic Processes in Organic Materials; 9th International Conference ERPOS; Международных научно-технических конференциях «Пленки-2002, 2003, 2004, 2005»; NATO Advanced Research Workshop. Smart and Functional Organic Materials; X Международной конференции «Физика диэлектриков (Диэлектрики-2004); lst Workshop "Stucturing of Polymers и др.

Публикации. По теме диссертации были опубликованы 5 статей в центральной печати, 18 работ в сборниках научных конференций различного уровня и других сборниках научных трудов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, трех глав, выводов и списка литературы. Общий объем составляет 142 страницы, 42 рисунка. Библиография включает 130 названий.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, поставлена цель работа, указаны задачи работы, показана новизна полученных результатов и практическая ценность, изложены защищаемые положения.

В первой главе приводится литературный обзор по переносу заряда в тонких пленках несопряженных полимеров при приложении внешних воздействий (влияние одноосного механического давления, температурная зависимость). Рассмотрены особенности переноса зарядов в органических материалах и основные модели транспорта носителей зарядов.

Во второй главе приведены основные характеристики объекта исследований, методики приготовления образцов и проведения измерений, анализ ошибок измерений.

В качестве объекта исследования использовался полидифениленфта-лид (ПДФ), относящийся к полимерам класса полиариленфталидов.

Для измерения нами были использованы многослойные образцы типа «сэндвич»: металл-полимер-металл, БпОг-полимер-металл, БьвЮг-полимер-металл, 81-8Ю2-полимер-металл-полимер-металл.

Для создания экспериментальных образцов типа металл-полимер-металл на подложку в вакууме методом термодиффузионного напыления на установке ВУП 4М наносился медный электрод. Нанесение полимерной пленки проводилось методом центрифугирования. Концентрацией раствора задавалась толщина полученной пленки. В нашем случае использовались растворы концентрации 5%-15%. Толщина полимерной пленки в этом случае составляла величину 0,8-1,4 мкм и контролировалась при помощи микроинтерферометра МИИ-4. Затем описанным выше способом на поверхность полимерной пленки наносился второй медный электрод.

Для измерения параметров носителей зарядов времяпролетным методом использовались многослойные образцы структуры БпОг-фталоцианин-полимер-металл. В качестве подложки и нижнего прозрачного электрода использовался слой БпОг, нанесенный на стеклянную пластину. Пленки отливались из раствора концентрацией 15%. Для генерации носителей зарядов между нижним электродом и полимерной пленкой методом термодиффузионного напыления в вакууме наносился слой фталоциа-нина. Верхний металлический электрод (в качестве электрода использовался алюминий) также наносился в вакууме на установке ВУП 4М.

Для создания многослойных экспериментальных образцов ЗьБЮг-полимер-металл и ЗьвЮг-полимер-металл-полимер-металл в качестве подложки использовали пластину легированного кремния р-типа с естественным слоем окисла кремния 8Ю2. Нанесение полимерной пленки и металлических электродов (в качестве металла использовалась медь) проводилось методом описанным выше.

В параграфе 2.3. описана экспериментальная установка для измерения вольт-амперных характеристики (ВАХ) вблизи порога переключения в высокопроводящее состояние. Установка позволяет измерять ВАХ по стандартной схеме и дает возможность контролировать и плавно изменять механическое давление на образец в интервале от 700 кПа до 1900 кПа.

В параграфе 2.4. приведена методика проведения температурных измерений в диапазоне температур 80-300К с помощью криостата, изготовленного на основе сосуда Дьюра. Температура контролировалась с помощью дифференциальной термопары.

В параграфе 2.5. описана методика измерения подвижности носителей зарядов времяпролетным методом. Метод основан на измерении времени пролета зарядового пакета сквозь полимерную пленку. В случае нормального (недисперсионного) транспорта носителей заряда генерированный пакет дрейфует с постоянной скоростью и индуцирует во внешней цепи постоянный ток. Когда пакет достигает противоположного электрода, ток начинает падать до нуля.

Для измерений переходных токов на один электрод подавали постоянный потенциал, а другой - соединяли с входом усилителя цифрового осциллографа. Импульс от Иг-лазера, проходя через полупрозрачный электрод, попадал на генерационный слой, в котором под действием приложенного электрического поля происходила фотогенерация носителей заряда. В зависимости от направления внешнего поля в полимерную пленку инжектировался узкий пакет дырок или электронов, который дрейфовал через пленку до противоположного электрода. Переходные токи измеряли в режиме малого сигнала.

В параграфе 2.6. приведен анализ ошибок измерений, оценены погрешности измерений и величины доверительных интервалов.

В третьей главе описано определение основных параметров носителей зарядов вблизи порога переключения при приложении механического давления методом вольт-амперных характеристик и время-пролетным методом. Также рассмотрены механизмы переноса носителей зарядов в структуре металл-полимер-металл в зависимости от температуры.

В параграфе 3.1. представлены типичные вольт-амперные характеристики структуры металл-полимер-металл (рис. 1).

Для интерпретации ВАХ использовали модель токов ограниченных объемным зарядом (ТОПЗ), позволяющую получить сведения о локальных состояниях в запрещенной зоне и объяснить форму ВАХ. Из нее следует, что в области малых напряжений (рис. 1) ВАХ описывается законом Ома до значения напряжения (Уь при котором концентрация термически генерируемых равновесных свободных зарядов становится сравнимой с концентрацией инжектируемых зарядов: и

J *епй/1у , (1)

где У - плотность тока, е — заряд электрона, и0 - концентрация равновесных свободных зарядов, ¡л — эффективная подвижность носителей заряда. Далее происходит переход к «ловушечному» квадратичному закону:

Зъвееац^, (2)

где е — относительная диэлектрическая проницаемость, со — электрическая постоянная, в- постоянная, определяющая степень заполнения ловушек. За квадратичным участком ВАХ (рис. 1) следует область практически вертикального участка на зависимости/^), который интерпретируется как область напряжений, соответствующих предельному заполнению ловушек. При дальнейшем повышении напряжения ВАХ, как правило, описывается «безловушечным» квадратичным законом.

На основе проведенного анализа были определены следующие основные параметры модели: ц — подвижности электронов, п0 — концентрации термически генерируемых равновесных электронов, р, о — концентрации ловушечных уровней, не занятых электронами, величина которой пропорциональна их общей концентрации М,; в зависимости от величины приложенного одноосного давления. Значения на-

Рис.1. Вольтамперные характеристики полимерной пленки, измеренные при различных давлениях: *- 0 кПа; и-780 кПа; »-820 кПа; А-860 кПа (величина давления соответствует избыточному относительно атмосферного)

пряжений и/у и„3, и основных параметров модели представлены в таблице 1.

Таблица 1

Влияние одноосного давления на некоторые параметры носителей заряда и инжекционной модели

Р10\ Па НО* мг/ В-с По-Ю". и"3 и,,В ипзлЗ Рит|0". м е

780 1,39 3.68 6,14 8,13 1,37 0,36

820 1.65 2,41 5,55 9,18 1,52 0,26

860 1,77 2,18 5,22 10,68 1,79 0,25

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие предварительные выводы. Увеличение давления приводит к изменению инжек-ции носителей заряда в полимерную пленку. Величина инжектированного заряда также повышается с увеличением приложенного к образцу электрического поля, в результате удельная проводимость в высокопроводящем состоянии возрастает. Избыточный инжектированный в объем полимера заряд в результате взаимодействия с макромолекулой полидифениленфта-лида может создавать глубокие ловушечные состояния. В результате возникает неустойчивое состояние полимера с большей диэлектрической проницаемостью, которое через некоторое время релаксирует с последующим переходом электрона на глубокие ловушки. По-видимому, существует некоторый критический уровень инжекции, выше которого в результате указанных выше процессов в запрещенной зоне вблизи квазиуровня Ферми может быть образована узкая зона ловушечных состояний, перенос по которой приводит к значительному увеличению подвижности носителей зарядов и переходу полимерной пленки в высокопроводящее состояние.

В параграфе 3.2. для выяснения особенностей переноса заряда были проведены измерения температурной зависимости проводимости пленок. Измерения проводились на пленках, находящихся в непроводящем состоянии. На рис. 2 приведены зависимости проводимости пленки от обратной температуры (зависимость 1п(1/и) от 1000/Т) для образцов структуры типа металл-полимер-металл. Из графика следует, что, по крайней мере, действуют три механизма переноса заряда. При низких температурах (100-200К); второй относительно средних температурах 200-250К и температурах, близких к комнатным (250-300К).

-8 г 3

I

5

I

Т

1000ГГ, 1/К

т

9

Рис 2. Зависимость проводимости пленки от обратной температуры и величины электрического поля (♦-2-105 В/см, А-3-105 В/см, 3.5105 В/см)

Анализ вида зависимости проводимости от температуры позволяет сделать следующие выводы: при низких температурах, скорее всего, преобладает туннельный механизм. Для туннельного переноса заряда характерно то, что он не зависит от температуры и зависит от величины электрического поля, что подтверждается расчетами, выполненными в соответствии с формулой: I ~и2ехр(-Ь/и), где Ь — некоторая постоянная.

Чтобы выяснить особенности переноса заряда в образцах при температурах 200-250К, были также построены зависимости проводимости пленок 1п(1/и) от и1/2, т.е. в координатах Пула-Френкеля. Экспериментальные точки в пределах погрешности измерений хорошо укладываются на прямую линию в средней области значений напряжения.

Согласно модели Пула-Френкеля зависимость подвижности от напряженности электрического поля удовлетворяет феноменологическому уравнению Гилла:

где = 0) - рр"2 энергия активации, причем, £„(0) - энергия активации в нулевом поле, Р —коэффициент, - напряженность приложенного электрического поля, Т0 - характеристическая температура, Ца — подвижность в отсутствие ловушек, к - постоянная Больцмана. Коэффициент р определяется из тангенса угла наклона полевой зависимости подвижности в координатах 1пц - Его также можно определить и по зависимости 1п(1/и) от и"2. Значение р в этом случае составляет величину 1,27-10"4 эВ(см/В)"2. Если коэффициент р интерпретировать в рамках модели Пула-

(3)

Если коэффициент р интерпретировать в рамках модели Пула-Френкеля (П-Ф), рассматривающего освобождение носителя заряда из кулоновского центра локализации, то Дг.ф=[е3/(яЕ£й)]0'5. Расчет по этой формуле дает значение равное 4.17Х10"4 эВ(см/В)0- при статической диэлектрической проницаемости е= 3,4. Как видно, экспериментально найденные значения /Зв 3,3 раза меньше Рп-ф> следовательно, модель Пула-Френкеля не вполне адекватно интерпретирует полученные зависимости.

В последние годы при описании транспорта носителей зарядов в неупорядоченных органических матрицах часто как основная рассматривается модель прыжкового транспорта по системе уровней с гауссовой плотностью состояний. Данная модель предложена и развита в серии работ Басс-лера и сотрудников. Согласно модели Басслера, полевая зависимость подвижности имеет Б-образный характер, ее средняя часть приблизительно отвечает линейной зависимости 1п^от,г"г. В нашем случае, зависимость проводимости пленки от величины приложенного напряжения в диапазоне температур 200-250К, имеет линейную зависимость. Данный факт, подтвержденный экспериментально, позволяет предположить, что перенос заряда может осуществляться при помощи механизма, предложенного Басс-лером.

Наряду с этим, в настоящее время, достаточно интересными представляются результаты, полученные на основе модели дипольных ловушек. В основе модели дипольных ловушек лежит следующее предположение. Пусть величина подвижности определяется скоростью выхода носителя заряда из ловушки (транспортного центра). Такая ситуация может реализоваться, когда транспорт происходит, например, путем перескоков носителей по системе относительно мелких ловушек, а скорость выхода носителей из транспортных центров определяет их концентрацию в подвижном «транспортном» состоянии. Фактически именно эта идея лежит в основе модели Пула-Френкеля, однако в ней дополнительно предполагается, что транспортные центры заряжены и в отсутствие носителя заряда. Известно что, в подавляющем большинстве изученных полимерных матриц не может быть заряженных ловушек сколько-нибудь заметной концентрации. В промежуточной достаточно широкой области полей 105-106 В/см полевая зависимость подвижности хорошо описывается уравнением Гилла, причем Р — 0,36/?ЯФ. что хорошо согласуется с экспериментальными данными.

В рамках полученных результатов для объяснения особенностей переноса заряда в наших образцах можно было бы в одинаковой мере привлечь как модель прыжкового транспорта по ловушечным уровням, так и модель дипольных ловушек.

Анализируя полученные данные из зависимости, построенной в координатах Шотгки 1п(1/Г2) от 1000/Т, можно предположить, что в диапазоне температур 250-3001С доминирующим механизмом является термоэлектронная эмиссия Шоттки.

В параграфе 3.3. описаны результаты определения параметров носителей заряда вблизи порога переключения по давлению время-пролетным методом. На рис. 3 представлена типичная осциллограмма при прохождении зарядового пакета сквозь полимерную пленку.

Мы определяли время пролета по координате точки, соответствующей половине величины тока на участке плато. Дрейфовую подвижность носителей заряда щ рассчитывали по формуле:

Л =!/(*"• *г). (4)

где Г - напряженность приложенного электрического поля, I. - толщина пленки.

Расчет изменения дрейфовой подвижности при приложении механического давления дает следующие результаты: без приложения механического давления основными носителями заряда являются дырки; с приложением давления подвижность электронов возрастает с 6 10"6 см2/В-с до 6,6 10"5 см2/ В с, тогда как подвижность дырок возрастает с 1,6 10'5

Рис 3. Типичная осциллограмма переходного тока в пленке ПДФ (стрелкой указано время пролета зарядового пакета)

см2/В-с до 3,9 10"5 см2/ В с. Данный факт говорит о том, что при приложении механического давления подвижность носителей заряда возрастает и основными носителями заряда при дальнейшем увеличении давления могут стать электроны.

В четвертой главе рассматриваются вольт-амперные характеристики структуры полупроводник-полимер-металл и полупроводник-полимер-металл-полмер-металл, а также механизмы переноса заряда в данных структурах.

В параграфе 4.1. рассмотрены В АХ структуры полупроводник-полимер-металл. Измерения были выполнены в интервале температур 80-300К, в режимах «прямого» и «обратного» токов, которые реализовыва-лись путем приложения к омическому электроду кремниевой подложки положительного или отрицательного смещения относительно верхнего металлического электрода.

В параграфе 4.2. рассматриваются основные механизмы переноса зарядов через границы полупроводник-полимер и металл-полимер.

В подпараграфе 4.2.1. на основе измеренных В АХ в режиме «прямого» тока были исследованы зависимости проводимости полимерной пленки от обратной температуры и величины электрического поля. Зависимости тока от обратной температуры носят экспоненциальный характер с разными энергиями активации на различных участках. Причем, эти энергии различаются при «прямом» и «обратном» токах. Анализ кривых позво-

Рис.4. Зависимость 1п1/и2 от 1/и при прямом включении (на металлическом электроде отрицательный потенциал), при различных температурах

ляет предположить, что, по крайней мере, действуют несколько механизмов проводимости, которые можно обнаружить в соответствующих интервалах температур и приложенных электрических полях.

Анализ кривых, построенных в координатах Фаулера-Нордгейма: 1/и2 — 1/и при разных температурах (рис. 4), позволяет предполагать, что при низких температурах и приложенных электрических полях 1-4*106В/м доминирующей составляющей тока является ток, обусловленный туннельной эмиссией, облегченной полем.

Для подтверждения данного предположения был произведен расчет высоты потенциального барьера (исходя из тангенса угла наклона резкого спада 1п1/и2).

Были получены следующие значения:

Величина потенциального барьера при температуре 80К равна 0,004Эв, при 189К она составляет 0,002 Эв.

Малые величины потенциального барьера показывают, что при низких температурах теория туннельной эмиссии, облегченной полем, не совсем применима, а доминирующим, возможно, является прыжковый транспорт носителей заряда по ловушечным состояниям вблизи уровня Ферми.

Полевая зависимость проводимости в координатах Пула-Френкеля

-10-12-

-14

Ю

5 "18 -20

-22

-24 I-0

Рис. 5. Зависимость 1п(8) от и1Л (в координатах Пула-Френкеля) при различных температурах

-0-297К -«-263К -ф-236К -4-214К -Д-189К -¿-161К -О-130К -•-105К 80К

0,5

и1V1 12

1,5

1п(1/и) от и1/2 (рис. 5) на всем диапазоне температур оказалась линейной в средней области значений напряженности поля в соответствии с моделью прыжкового транспорта по центрам с гауссовым распределением энергетических уровней.

Исходя из зависимости в координатах: ЬОЛГ2) — 1000/Т (в координатах Шоттки) при различных электрических полях (рис. 6), можно предположить, что при высоких температурах и малых электрических полях (0,20,6-106 В/м) в качестве основной составляющей тока выступает ток, связанный с термоэлектронной эмиссией Шоттки.

Таким образом, в рамках полученных результатов для объяснения особенностей переноса заряда в наших образцах были привлечены как модель прыжкового транспорта по ловушечным уровням, так и модели эмис-

-20 -22 -24 ■

Г-26

-30 -32 -34

-0-0.« -Д-0.6

-й-о.»

-0-1.2 -а-1.4 -о- 1.в

6 8 1000ЛГ, 1/К

ю

12

14

Рис. 6. Зависимость прямого тока (на верхнем металлическом электроде отрицательный потенциал) от температуры, в координатах Шоттки в зависимости от поля

сии Шоттки и квантово-механического туннеллирования. При этом разные механизмы переноса заряда работают в разных температурных интервалах и различных значениях напряженности поля.

В подпараграфе 4.2.2. на основе измеренных ВАХ в режиме «обратного» тока и исходя из зависимостей: 1п1/и от 1/11 (в координатах Фауле-ра-Нордгейма), 1п(8) от и1/2 (в координатах Пула-Френкеля) и 1п(1/Т ) -1000/Т (в координатах Шоттки) сделано следующее предположение. Можно выделить определенные выше в параграфе 3.2. интервалы температур с аналогичными механизмами переноса заряда.

2.5

и,В

Рис. 7. Вольт-амперные характеристики при различных полярностях между верхним и нижним электродом, на среднем электроде - отрицательные потенциалы: ♦- 0,2В, ш - 1В, ▲ - ЗВ, х - 5В.

В параграфе 4.3. построены энергетические диаграммы контактов полупроводник-полимер и металл-полимер.

В параграфе 4.4. рассматриваются ВАХ образцы структуры типа полупроводник-полимер-металл-полимер-металл (рис. 7) при различных электрических потенциалах на верхнем и среднем электроде. Показано, что в случае, когда на верхний электрод подается положительный потенциал, а на средний - отрицательный, увеличение потенциала на среднем электроде приводит к смещению ВАХ в область более высоких токов.Из наблюдаемых ВАХ можно предположить, что в объем полимера происходит инжекция дырок из кремния и электронов из медного электрода.

При этом при прямых смещениях большую роль играют процессы рекомбинации (полупроводниковый режим), в то время как при обратных смещениях играет значительную роль объемный заряд (диэлектрический режим). Форма ВАХ больше всего соответствует монополярной инжекционной модели (обратные смещения на верхнем электроде) и двойной (прямые смещения) инжекции. Кроме того, в ВАХ некоторых образцах можно выделить, кроме омического или степенного, участки ПЗЛ, что говорит в пользу применения инжекционной модели.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в системе металл-полидифениленфталид-металл увеличение давления в предпороговой области приводит к изменению инжек-ции носителей заряда в полимерную пленку. Избыточный заряд в результате взаимодействия с макромолекулой может создавать узкую зону ловушечных состояний вблизи уровня Ферми, по которой осуществляется перенос заряда.

2. В предпороговой по давлению области скорость роста концентрации электронов и их подвижности значительно превосходит соответствующие изменения параметров дырок, что может привести к смене типа основных носителей заряда в постпереходной области.

3. Установлено, что в различных диапазонах температур (100-200К, 250-300К) транспорт заряда лимитируется процессами на границах раздела металл-полимер. При 250-300K доминирующим механизмом является термоэлектронная эмиссия Шотгки. При температурах 100-200К преобладает механизм квантово-механического туннелирования на ловушечные уровни вблизи уровня Ферми. В диапазоне 200-250К преобладает прыжковый транспорт носителей зарядов по объемным ловушечным состояниям полимерной пленки.

4. В структурах полупроводник-полимер-металл также выделяются определенные выше в параграфе 3. интервалы температур с аналогичными механизмами переноса заряда. Причем проводимость пленки при «прямом» включении (на металлическом электроде отрицательный потенциал) примерно на порядок выше, чем при «обратном» включении (на металлическом электроде положительный потенциал).

5. Разработана и исследована пятислойная конструкция вида ме-талл-полимер-металл-полимер-Si, позволяющая эффективно управлять процессом переноса заряда через полимерную среду путем изменения потенциала на встроенном в полимерный слой металлическом электроде.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бунаков A.A., Лачинов А.Н., Салихов Р.Б. Исследование вольт-амперных характеристик тонких пленок полидифениленфталида. — Журнал технической физики, 2003, т. 73, вып. 5, сс. 104-108.

2. Bunakov A.A., Lachinov A.N., Salikhov R.B. Current-voltage characteristics of thin poly(biphenylilene-4-phtha!ide) films. - Macromolecular Symposia, 2004, v.212, issue 1, pp. 387-392.

3. Lachinov A.N., Salikhov R.B., Bunakov A.A., Tameev A.R. Charge carriers generation in thin polymer films by weak external influences. — Nonlinear Optics, Quantum Optics, 2004, v.32, pp. 13-20.

4. Тамеев A. P., Лачинов A. H., Салихов P. Б., Бунаков А. А., ВанниковА. В. Подвижность носителей заряда в тонких пленках полидифениленфталида. — Журнал физической химии, 2005, т.79., №12., сс. 2266-2269.

5. Лачинов А.Н. Салихов Р.Б., Бунаков А.А. Механизмы переноса заряда в тонких полимерных пленках. - Известия РГПУ имени А.И.Герцена, 2005, №5(13)., сс. 80-91.

6. Бунаков А.А., Лачинов А.Н. Салихов Р.Б. Особенности вольт-амперных характеристик тонких пленок полидифениленфталида. - Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения, 2002, т.З., №11, с. 64-67.

7. Bunakov А.А., Lachinov A.N., Salikhov R.B. Current-voltage characteristics of thin polymer films. - In "9th International Conference ERPOS (Electrical And Related Properties Of Polymers And Other Organic Solids), Prague, 1418 July, 2002". - Prague, 2002, p.41.

8. Бунаков A.A., Лачинов A.H., Салихов Р.Б. Влияние одноосного давления на перенос заряда в электроактивных полимерах. - В сб. научных статей физико-математического факультета: Ученые записки. - Уфа: Изд-во БГПУ, 2002, сс.48-54.

9. Бунаков А.А., Лачинов А.Н., Салихов Р.Б. Особенности вольт-амперных характеристик тонких пленок полидифениленфталида. - В сб. статей «Структура и динамика молекулярных систем. Вып. IX, т.1.» - Уфа, 2002, сс. 64-67.

10. Лачинов А.Н., Салихов Р.Б., Бунаков А.А. Особенности вольт-амперных характеристик тонких пленок полидифениленфталида в предпе-реходной области- В сб. Материалы Международной научно-технической конференции «Пленки-2002», Москва, МИРЭА, 2002, ч.1, сс.76-78.

11. Салихов Р. Б., Бунаков А. А., Тамеев А. Р. Исследование подвижности носителей заряда времяпролетным методом в тонких пленках полидифениленфталида. - В сб. Материалы IV Уральской региональной научно-практической конференции - Уфа, Изд-во БГПУ, 2003, сс. 16-18.

12. Lachinov A.N., Salikhov R.B., Bunakov А.А., Tameev A.R. Charge carriers generation in thin polymer films by weak external influences - In: «NATO Advanced Research Workshop. Smart and Functional Organic Materials. Bucharest-Rumania, 10-15 June 2003», pp. 94-95.

13. Лачинов A.H., Салихов Р.Б., Тамеев A.P., Бунаков А.А. Подвижность носителей заряда в полидифениленфтапиде. - В сб. трудов «XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии», Казань, 2003, т.1, с.231.

14. Лачинов А.Н., Салихов Р.Б., Бунаков А.А., Пономарев А.Ф. Релаксация заряда и механизмы его переноса в тонких полимерных пленках. — В материалах Международной научно-технической конференции «Полима-териалы-2003», 25-29 ноября 2003 г., г. Москва. - М.: МИРЭА, 2003, ч.1., сс.28-31.

15. Лачинов А.Н., Салихов Р.Б., Бунаков А.А. Электрические свойства многослойных структур типа кремний-полимер-металл. - В материалах Международной научно-технической конференции «Полиматериалы-2003», 25-29 ноября 2003 г., г. Москва. - М.: МИРЭА, 2003, ч.1., сс.89-90.

16. Лачинов А.Н., Салихов Р.Б., Бунаков А.А. Механизмы переноса заряда в тонких полимерных пленках, — В материалах X Международной конференции «Физика диэлектриков (Диэлектрики-2004), Санкт-Петербург, 23-27 мая 2004. - СПб: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2004, сс .33-35.

17. Тамеев А.Р., Лачинов А.Н., Салихов Р.Б., Бунаков А.А., Ванников А.В. Изучение транспорта носителей заряда в тонких пленках полндифе-ниленфталида. - В материалах X Международной конференции «Физика диэлектриков (Диэлектрики-2004), Санкт-Петербург, 23-27 мая 2004. — СПб: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2004, сс.45-48.

18. Lachinov A.N., Salikhov R.B., Bunakov А.А., Ponomarev A.F. Charge carrier transport in thin PPA films. - In "ICEPOM-5 conference abstracts (5-th Intemftional Conference Electronic Processes in Organic Materials), Kyiv (Ukraine), May 24-29, 2004". - Kyiv, Naukoviy Svit, 2004, pp. 63-64.

19. Лачинов A.H., Салихов Р.Б., Бунаков A.A. Особенности переноса заряда в многослойных пленочных струтурах Si/полимер/металл/полимер/металл. - В сб. Материалы Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры», 7-10 сентября 2004 г., г.Москва. — М.: МИРЭА, 2004,4.1, сс.148-150.

20. Лачинов А.Н., Салихов Р.Б., Бунаков А.А. Электрические свойства гетеропереходов типа элекгроактивный полимер/кремний. - В сб. Материалы Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры», 7-10 сентября 2004 г., г.Москва. - М.: МИРЭА, 2004, ч.1, сс.151-152.

21. Lachinov A.N., Salikhov R.B., Bunakov A.A. Nanostructuring Si-polymer-metal heteroj unctions for current control. - In "1st Workshop "Stuctur-ing of Polymers", Naples, Italy, 27-30 October 2004", p.92.

22. Salikhov R.B., Lachinov A.N., Bunakov A.A. Charge cariers transport in organic-inorganic multilayer thin films— In «10th International Conference ERPOS (Electrical and related properties of polymers and other organic solids), Cargese, 10-16 July, 2005». - Cargese, 2005, p.l 83.

23. Р.Б.Салихов, A.H. Лачинов, Р.Г.Рахмеев, А.А.Бунаков О механизмах проводимости в гетероструктурах кремний-полимер-металл. — В сб. трудов V Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники», 19-21 июня 2006 г., г. Санкт-Петербург. - СПб Изд-во Политехнического университета, 2006, сс. 65-66.

Лиц. на издат. деят. Б848421 от 03.11.2000 г. Подписано в печать 11.07.2006. Формат 60X84/16. Компьютерный набор. Гарнитура Times New Roman. Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. - 1,25. Уч.-изд. л. — 1,1. Тираж 120 экз. Заказ № 596

ИПК БГПУ 450000, г.Уфа, ул. Октябрьской революции, За

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Перенос заряда в тонких пленках несопряженных полимеров при приложении внешних воздействий.

1.2. Влияние одноосного давления электропроводность тонких пленок полимеров.

1.3. Температурные зависимости электропроводимости тонких пленок полиариленфталида.

1.4. Особенности переноса зарядов в органических материалах.

1.5. Модели транспорта носителей зарядов.

1.5.1. Прыжковая проводимость.

1.5.2. Прыжки на ближайшие центры.

1.5.3. Прыжки с переменной длиной прыжка.

1.5.4. Прыжковый транспорт по центрам с гауссовым распределением энергетических уровней.

1.5.5. Модель дипольных ловушек.

1.5.6. Поляронная модель.

Актуальность темы. За последние двадцать лет были открыты новые полимерные материалы с электропроводимостью, лишь ненамного уступающие электропроводности металлов. Их открытие стало настоящей сенсацией, поскольку могло повлечь за собой появление новых типов электронных и оптоэлектронных устройств, и положило начало к исследованиям в области синтеза и изучения свойств подобных материалов.

Проводящие полимеры могли бы использоваться как активные элементы в электронных приборах. Множество приборов, таких как биодатчики, электрохимические датчики, полимерные батарейки, электролюминесцентные приборы и диоды Шоттки были изготовлены и испытаны, используя проводящие полимеры. Особое внимание в последние годы уделялось изготовлению и свойствам контактных соединений проводящих органических полимеров с металлами и неорганическими полупроводниками.

В 80-х годах в тонких полимерных пленках были обнаружены новые эффекты электронного переключения, электрические параметры которого сильно зависели от внешних условий (температуры, давления, толщины, величины электрического поля и т.д.). Было показано, что в ходе одноосного сжатия тонких пленок полимерных диэлектриков толщиной 2-30 мкм при определенном давлении Ркр порядка 105 Па, электронное переключение происходит в поле напряженностью в несколько В/см.

Поэтому очень актуальной представляется задача установления механизмов проводимости в тонких полимерных пленках и определения условий возникновения проводящего состояния.

Цель работы. Диссертационное исследование посвящено экспериментальному изучению свойств полимерных пленок полидифениленфталида (ПДФ), вопросам, связанным с определением условий возникновения проводящего состояния, с релаксацией избыточного инжектированного заряда и механизмами его переноса. Были исследованы электрофизические свойства, многослойных структур, где в качестве одного или двух слоев использовались полимерные пленки ПДФ.

Научная новизна. В работе показано, что в системе металл - полимер -металл увеличение давления приводит к изменению инжекции носителей заряда в полимерную пленку. В предпороговой по давлению области происходит увеличение концентрации электронов и их подвижности, что приводит к смене типа основных носителей заряда после перехода.

Установлено, что в различных диапазонах температур и электрических полей структуры металл-полимер-металл (100-200К, 200-300К) возможны три механизма переноса заряда. При 200—ЗООК и высоких электрических полях доминирующим механизмом переноса заряда является термоэлектронная эмиссия Шоттки. При средних электрических полях можно было бы в одинаковой мере привлечь как модель прыжкового транспорта по ловушечным уровням, так и модель дипольных ловушек. При низких температурах (100-200К), преобладает механизм прыжкового транспорта носителей заряда либо туннельный механизм.

Рассмотрены механизмы переноса заряда в многослойных структурах типа полупроводник-полимер-металл и возможность управления проводимостью структуры полупроводник-полимер-металл-полимер-металл при помощи увеличения уровня инжекции в полимерную пленку.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы.

1. Установлено, что в системе металл - полидифениленфталид - металл увеличение давления в предпороговой области приводит к изменению инжекции носителей заряда в полимерную пленку. Избыточный заряд в результате взаимодействия с макромолекулой может создавать узкую зону ловушечных состояний вблизи уровня Ферми, по которой осуществляется перенос заряда.

2. В предпороговой по давлению области скорость роста концентрации электронов и их подвижности значительно превосходит соответствующие изменения параметров дырок, что может привести к смене типа основных носителей заряда в постпереходной области.

3. Установлено, что в различных диапазонах температур (100-200К, 250-300К) транспорт заряда лимитируется процессами на границах раздела метапл-полимер. При 250—300К доминирующим механизмом является термоэлектронная эмиссия Шоттки. При температурах 100-200К, преобладает механизм квантово-механического туннелирования на ловушечные уровни вблизи уровня Ферми. В диапазоне 200 -250К преобладает прыжковый транспорт носителей зарядов по объемным ловушечным состояниям полимерной пленки.

4. В структурах полупроводник-полимер-метапл также выделяются определенные выше в п.З интервалы температур с аналогичными механизмами переноса заряда. Причем проводимость пленки при «прямом» включении (на металлическом электроде отрицательный потенциал) примерно на порядок выше, чем при «обратном» включении (на металлическом электроде положительный потенциал).

5. Разработана и исследована пятислойная конструкция вида металл-полимер-металл-полимер-81, позволяющая эффективно управлять процессом переноса заряда через полимерную среду путем изменения потенциала на встроенном в полимерный слой металлическом электроде.

1. Chiang С.К., Ficher Jr.C.R., Park Y.W., Heeger A J., Shirakawa H., Louis E.J., Gau S.C., McDiarmid A.G., Electrical Conductivity in Doped Polyacetylene // Phys. Rev. Lett. - 1977.- V. 39. - P. 1098-1101.

2. Ениколопян H.C., Берлин Ю.А., Бешенко С.И., Жорин В.А., Аномально низкое электрическое сопротивление тонких пленок диэлектриков. // Письма в ЖЭТФ. Т. 33. - Вып. 10. - С. 508 - 511.

3. Ениколопян Н.С., Берлин Ю.А., Бешенко С.И., Жорин В.А., Новое высокопроводящее состояние композиций металл полимер. // ДАН СССР, сер. Физ.химия, - 1981. - Т. 258. - В. 6. - С. 1400 - 1403.

4. Гутман Ф., Лайонс JI. Органические полупроводники, М., Мир, 1970 с. 155.

5. Берлин Ю.А., Бешенко С.И., Жорин В.А., Овчинников А.А., Ениколопян Н.С., О возможном механизме аномально высокой проводимости тонких пленок диэлектриков. // ДАН СССР, сер. Физ. Хим., 1981. - С. 13861390.

6. Архангородский В.М., Гук Е.Г., Ельяшевич A.M., Ионов А.Н., Тучкевич В.М., Шлимак И.С., Высокопроводящее состояние в пленках окисленного полипропилена. // ДАН СССР. 1989. - Т. 309. - №3. - С. 603 -606.

7. Архангородский В.М., Ионов А.Н., Тучкевич В.М., Шлимак И.С. Сверхвысокая проводимость при комнатной температуре в окисленном полипропилене. // Письма в ЖЭТФ. 1990. - Т. 51. - В. 1. - С. 56 - 61.

8. Fishchuk I. I., Effective-medium theory of hopping charge-carrier transport in weakly disordered organic solids. // Phys.Rev. В 2002. - V. 65. -125201 (8 pages).

9. Tanase С., Meijer E. J., Blom P. W. M., Leeuw D. M., Unification of the Hole Transport in Polymeric Field-Effect Transistors and Light-Emitting Diodes. // Phys.Rev. Lett. -2003. -V. 91.-216601(4 pages).

10. Pasveer W F., Cottaar J., Tanase C., Coehoorn R., Bobbert P. A., Blom P. W. H., Unified Description of Carrier Mobilities in Disordered Semiconducting Polymers. // // Phys.Rev.Lett. 2005. - PRL. 94. - 206601 (4 pages).

11. Коломиец Б.Т., Калмыкова Н.П., Лебедев Э.А., Таксами И.А., Шпунт В.Х., Локальное легирование и эффект памяти в халькогенидных стеклообразных полупроводниках. // ФТП 1980. - Т. 14. - В. 4. - С. 726-730.

12. Электрическиесвойства полимеров. Под ред. Б.И.Сажина. Л.: Хи мия, 1986.

13. Kost J., Narkis M., Foux A., Quantitative model relating electrical resistance, strain, and time for carbon black-loaded silicone rubber // Polymer Engineering and Science. 1994. - V. 34(21) - P 1628-1634.

14. Etemad S., Quan X., Sanders N.A., Geometry-defined electrical interconnection by a homogeneous medium //Appl.Phys.Lett. 1986 - V.48 - P. 607-610.

15. Sakai Y., Sadoaka Y., Okada G., Switching in poly-N-vinylcarbazole thin films //Polymer J. 1983 - V. 15. - N 3. - P. 195-199.

16. Mott N.F., Twose W.D., The theory of impurity conduction. // Adv. Phys. 1961. - V.10. - N38. - P. 107 -163.

17. Bogomolov V.N., Kolla E.V., Kumzerov Yu.A. Determinatrion on critical temperature of the ultrathin metals filaments superconducting transition and its dependence on the filament diameter // Sol.State Communs. 1983. - V. 46. — N5. -P.383 - 385.

18. Giordano N., Experimental study of localization in thin wires. //Phys.Rev. 1980. - V. 22.-N 12.-P.5635-5654.

19. Larkin A.I., Ovchinnikov Yu.N., Fluctuation conductivity in the vicinity of the superconducting transition. //J. Low Temp. Phys. 1973. - V. 10. - N 3-4/ - P. 407-421.

20. Хоэнберг П., Дальний порядок при сверхпроводящем переходе. //УФН. 1970. - Т. 102. - В. 2. - С. 239 - 243.

21. Де Жен П., Сверпроводимость металлов и сплавов, М.: Мир, 1968.

22. Скалдин О. А., Жеребов А. Ю., Лачинов А. Н., Чувыров А. Н., Делеев В. А., Зарядовая неустойчивость в тонких пленках органических полупроводников. Письма в ЖЭТФ, 1990, Т. 51, В. 3, С. 141 144.

23. Костылев С. А., Шкут В. А., Электронное переключение в аморфных полупроводниках, Киев: Наук. Думка, 1978, С. 101,203.

24. Jahansson A., Stafstom S., Interchain charge transport in disordered л> conjigated chain systems. // Phys.Rev. B. 2002. - V. 66. - 085208 (6 pages).

25. Su W. P., Schrieffer J. R, Heeger A. J., Soliton excitations in polyacetylene.// Phys.Rev. B. 1980. - V. 22. - P. 2099-2111.

26. Su W. P.,. Schrieffer J. R, Heeger A. J., Solitons in Polyacetylene // Phys.Rev. Lett. 1979. - V. 42. - P. 1698-1701.

27. Gommans H. H. P., Kemerink M., Charge transport and trapping in Cs-doped poly(dialkoxy-p-phenylene vinylene) light-emitting diodes. // Phys.Rev. B. -2004. V. 69. - 155216 (10 pages).

28. Meng H. F., Chen Yi-Chion., Theory of imbalanced electron-hole transport in conjugated polymers. // Phys.Rev. В 2004. - V. 70. - 115208 (5 pages).

29. Martens H. C. F., Brom H. B., Aquantitative evaluation of metallic conduction in conjugated polymers. // Phys.Rev. B 2004. - V. 70. - 241201 (4 pages).

30. Kwanghee L., Heeger A. J., Crossover to negative dielectric response in the low-frequency spectra of metallic polymers // Phys.Rev. B 2003. - V. 68. -035201 (5 pages).

31. Martens H. C. F., Reedijk J. A., Brom H. B., Leeuw . D. M., Menon R., Metallic state in disordered quasi-one-dimensional conductors.// Phys.Rev. B 2001. -V. 63.-073203 (4 pages).

32. Prigodin V. N., Epstein A. J., Nature of insulator-metal transition and novel mechanism of charge transport in the metallic state of highly doped electronic polymers // Synth. Met. 2002. - V. 125. - P. 43-53.

33. Long Y. Chen., Wang J. Li., Wan M. Electronic transport in PANI-CSA/PANI-DBSA polyblends // Physica B. 2004. - V. 344 - P. 82-87

34. Zimbovskaya N. A., Johnson A. T., Nicholas^ Pinto N. J., Electronic transport mechanism in conducting polymer nanofibers. // Phys.Rev. B 2005. - V. 72.-024213 (4 pages).

35. Martin S. J., Karnbili A., Walker A. B., Temperature and dependence of the mobility of highly ordered conjugated polymer films // Phys.Rev. B 2003. - V. 67.-165214(7 pages).

36. Redecker M., Bradlery D. D. C., Inbasekaran M., Woo E. P., Nondispersive hole transport in an electroluminescent polyfluorene // Appl. Phys. Lett.- 1998.-V. 73.-P. 1565-1567

37. Redecker M., Bradlery D. D. C., Inbasekaran M., Woo E. P., Mobility enhancement through homogeneous nematic alignment of a liquid-crystalline polyfluorene // Appl. Phys. Lett. 1999. - V. 74. - P. 1400-1402.

38. Лачинов A. H., Жеребов А. Ю., Корнилов В. M. Аномальная электронная неустойчивость полимеров при одноосном давлении. Письма в ЖЭТФ, 1990, Т. 52, В. 2, С. 742 745.

39. Лачинов А. Н., Жеребов А. Ю., Корнилов В. М., Высокопрводящее состояние в тонких пленках полимеров. Влияние электрического поля и одноосного давления.//ЖЭТФ. 1992.-Т. 102.-В. 1 (7).-С. 187-193.

40. Moses D., Feldblum A., Efrenfreund Е., Heeger A.J., Chug Т., MacDiarmed A. G. Pressure dependence of the photoabsorption of polyacentylene. // Phys.Rev. B-1982. V.26.-N.6.-P.3361-3369.

41. Park Y. W., and Heeger A. J., Electrical Transport in Doped Polyacetylene. // J.Chem.Phys. 1980. - V.73. - N.2. - P.946-957.

42. Ламперт M., Марк П. // Инжекционные токи в твердых телах. М.: «Мир», 1973 С.416.

43. Френкель И. О предпробойных явлениях в изоляторах и электронных полупроводниках. // ЖТФ. 1938. - В.5 - С.685-686.

44. Zherebov A. Yu., Lachinov А. N. On the influance of trappit states on the electronic instabilities in Polydiphenylenephthalide. // Synt. Metals. 1992. -V.46. - P.181-188.

45. Kornilov V. M., Lachinov A. N. Electron-microscopic analysis of polymer thin films capable of switching to conductive state. // Synth. Metals 1993. - V.53. -Nl. - P.l-6.

46. Хоэнберг П. Дальний порядок при сверхпроводящем переходе. // УФН 1970. - Т. 102. - В.2. - С.239-243.

47. Electronic Properties of Quasi-One-Dimensional Materials, ed. by P.Monceau, Riedel, Dordrecht, The Netherlands.-1985.-P.360.

48. Dearnley G., Electronic conduction though thin insulated oxide layers. //Phys. Letters. -1967. V.25. -N10. -P.760-767.

49. Elyashevich A. M., Kiselev A.A., Liapzev A. V., Miroshnichenko G. P., A Model of a conductive channel in a thin insulating film. // Phys. Leters A, V.156,Nl,2.P.l 11-113.

50. Heine V., Theory of Surface State. // Phys.Rev. A 1965. - V.138 -P. 1689-1694.

51. Kao К., Хуанг В. // Перенос электронов в твердых телах. М.: Мир.-1984.-Т.1.-С.350.Р.

52. Р. М. Borsenberger, Hole transport in mixtures of l,l-bis(di-4-tolylaminophenyl) cyclohexane and bisphenol-A-polycarbonate.// Appl.Phys. 1990. -68.-P. 5682-5686.

53. P. M. Borsenberger., L. Pautmeier., H. Bassler., Hole transport in bis(4-N,N-diethylamino-2-methylphenyl)-4-methylphenylmethane// J.Chem.Phys. 1991. -V. 95. -P.1258-1265.

54. P. M. Borsenberger, L.J. Rossi., Effects of dipolar disorder on electron transport in molecularly doped polymers // J.Chem.Phys. 1992. - V. 96. - P. 23902394.

55. L.B.Schein, A. Rosenberg, S.L. Rice., Hole transport in a molecularly doped polymer: /7-diethylaminobenzaldehyde-diphenyl hydrazone in polycarbonate.// J.Appl.Phys. 1986. - V. 60. - P. 4287-4292.

56. L.B.Schein., Comparison of charge transport models in molecularly doped polymers// Philos.Mag.B. 1992. - V. 65. -N 4. - P. 795-810.

57. J.Frenkel., On Pre-Breakdown Phenomena in Insulators and Electronic Semi-Conductors // Phys.Rev. 1938. - V. 54. - P. 647-648.

58. W.G. Gill., Drift mobilities in amorphous charge-transfer complexes of trinitrofluorenone and poly-«-vinylcarbazole // J.Appl.Phys. 1972. - V. 43. -P.5033-5040.

59. G. Pfister. Hopping transport in a molecularly doped organic polymer. //• Phys.Rev.B. 1977. -V. 16. -P.3676-3687.

60. Бразовский С.А., Кирова H.H., Экситоны, полкроны и биполяроны в проводящих полимерах // Письма в ЖЭТФ 1981 - Т. 33 - В.6. - с. 6-10.

61. Fritzsche Н., Guevas М., Impurity Conduction in Transmutation-Doped /?-Туре Germanium // Phys. Rev. 1960. -V. 119. - P. 1238-1245.

62. Mansfield R., Abboudy S., Foozoni F., Hopping conduction in n-type indium phosphide // Philos. Mag. В 1988 - V.57 (6) - P.777-789.

63. R. Rentzsch, K. J. Friedland, A. N. Ionov, M. N. Matveev, I. S. Shlimak, C. Gladun, H. Vinzelberg., Variable-Range Hopping in Neutron-Transmutation-Doped Gallium Arsenide// Phys. Stat. Sol. (B) 1986. - B. 137. - P 691-700.

64. Shafarman W.N., Koon D. W. , Castner Т.О. hafarman W.N., Koon D. W., dc conductivity of arsenic-doped silicon near the metal-insulator transition // Phys. Rev. 1989.-V40.-P. 1216-1231.

65. Massey J. G., Lee. M., Direct Observation of the Coulomb Correlation• Gap in a Nonmetallic Semiconductor, Si: В // Phys. Rev. Lett. 1995. - V. 75. - P. 4266-4269.

66. H. Bassler., Localized states and electronic transport in single component organic solids with diagonal disorder// Phys.Status Solidi (B). 1981. -В. 107.-P.9-54.

67. H. Bassler. Charge transport in disordered organic photoconductors. A Monte Carlo simulation study.// Phys.Status Solidi (B). 1993. - V. 175. - N. 1. -P. 15-56.

68. R.Richert, L. Pautmeier, H. Bassler., Diffusion and drift of charge carriers in a random potential: Deviation from Einstein's law // Phys.Rev.Lett. -1986.-V. 63.-P. 547-550.

69. R.Richert, L. Pautmeier, H. Bassler., Hopping in a Gaussian Distribution of Energy States: Transition from Dispersive to Non-Dispersive Transport // Philos .Mag. Lett. 1989. - V.59. - P.325-331.

70. R.Richert, L. Pautmeier, H. Bassler., Poole-Frenkel Behavior of Charge Transport in Organic-Solids with Off-Diagonal Disorder Studied by Monte-Carlo Simulation // Synth. Metals. 1990. - V. 37. - P. 271-281.

71. R.Richert, L. Pautmeier, H. Bassler. Anomalous Time-Independent Diffusion of Charge Carriers in a Random Potential under a Bias Field // Philos.Mag.B. -1991. -V. 63. 587-601.

72. P.M. Borsenberger, L. Pautmeier, H. Bassler., Charge transport in disordered molecular solids // J. Chem. Phys. 1991. - V. 94. - P. 5447-5454.

73. M.A. Abkowitz., Eelctronic transport in polymers // Philos.Mag.B. -1992. V. 65. - N 4. - P. 817-829.

74. H. Bassler., Charge Transport in Disordered Organic Photoconductors a Monte Carlo Simulation Study // Phys.Status Solidi (B). 1993. - В 175 - P.15-56.

75. P.M. Borsenberger, H. Bassler., The Role of Polar Additives on Charge Transport in Molecularly Doped Polymers// Phys.Status Solidi (B). 1992. - B. 170. -P. 291-302.

76. Б.И. Шкловский, A.JI. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников, М.:Наука, 1979.

77. И.М. Лифшиц, С.А. Гредескул, JI.A. Пастур. Введение в теорию неупорядоченных систем, М.:Наука, 1982.

78. Дж. Займан. Модели беспорядка, М.:Мир, 1982.

79. B.JI. Бонч-Бруевич, И.П. Звягин, Р.Кайпер, А.Г. Миронов, Р. Эндерлайн, Б. Эссер. Электронная теория неупорядоченных полупроводников, М.:Наука, 1981.

80. P.M. Borsenberger, L. Pautmeier, H. Bassler., Nondispersive-to-dispersive charge-transport transition in disordered molecular solids // Phys.Rev.B. -1992.-V. 46. -P.12145-12153.

81. Novikov S.V., Vannikov A.V., Field dependence of charge mobility in polymer matrices. // Chem. Phys. Lett. 1991. - V. 182. - P. 598-602.

82. S.V.Novikov, A.V.Vannikov., Field dependence of charge mobility in polymer matrices, Monte Carlo simulation of the escape of a charge carrier from a dipole trap // Chem. Phys. 1993. - V. 169. - P. 21-33.

83. Duke C.B. and Fabish T.J., Charge-Induced Relaxation in Polymers. // Phis. Rev. Lett. 1976. - V. 37. - P. 1075-1078.

84. Поуп M., Свенберг Ч., Электронные процессы в органических кристаллах: в 2-х томах. М.:Мир. 1985. 544с

85. L.B.Schein, J.X.Mack., Adiabatic and non-adiabatic small polaron hopping in molecularly doped polymers // Chem. Phys. Lett. 1988. - V. 149. - P. 109-112.

86. Schein L. В., D.Glatz, J.C.Scott. .B.Schein, D.Glatz, J.C.Scott., Observation of the transition from adiabatic to nonadiabatic small polaron hopping in a molecularly doped polymer // Phys. Rev. Lett. 1990. - V. 65. - P. 472-475.

87. Золотухин М.Г., Ковардаков B.A., Салазкин C.H., Рафиков С.Р., Некоторые закономерности синтеза полиариленфталидов гомополиконденсацией п-(3-хлоро-3-фталидил)-бефинила. // Высокомолек. Соед.-1984.-Т.26а.-№6.-С. 1212-1217.

88. Zolotukhin M.G., Skirda V.D., Sedova Е. A., Sundukov V. I., Salazkin S.N., Gelation in the homopolycondensation of 3-arel-3-clorphtalides. // Macromol. Chem.-1993.-V.194.-№2.-P.543-549.

89. A. C. 734989 СССР. Полигетероарилены для изготовления термостойких материалов и способ их получения. / Рафиков С.Р., Толстиков Г. А., Салазкин С.Н., Золотухин М.Г. Б.И. - 19891.-№20.

90. Новоселов И.В. Взаимодействие полиариленфталидов и их аналогов с иодом. // Канд. дисс., ИОХ УНЦ РАН, Уфа 1996.

91. Салазкин С.Н., Золотухин М.Г., Ковардаков В., Дубровина JI.B., Гладкова Е.А., Павлова С.С., Рафиков С.Р.,Молекулярно-массовые характеристики полиариленфталида. // Высокомолек. соед. 1987.-А29. - № 7. -С.1431-1436.

92. Wu C.R., Johansson N., Lachinov A.N., Stafstrom S., Kugler Т., Rasmusson J., Salaneck W.R., The chemical and electronic structure of the conjugated polymer poly(3.3-phthalidyliden-4.4-bihenylilene). // Synth. Metals. -1994.-V. 67. -P.125-128.

93. Zykov B.G., Baydin V.N., Bayburina Z.Sh. et al.// Journal of Electron Spectroscopy and Rel. Phenomena- 1992.-V.61.-P.123-129.

94. Moses D., Feldblum A., Ehrenfreund., Heeger A. J., Chug Т., MacDiarmind A.G., Pressure dependence of the photoabsorption of polyacetylene. // Phys.Rev. B-1982. V.26. - N.6. - P.3361-3369.

95. Park Y.W., and Heeger A. J., Electrical Transport in Doped Polyacetylene.// Chem. Phys. 1980. - V. 73. - N.2. - P. 946-957.

96. Лачинов A.H., Загуренко Т.Г., Корнилов B.M., Фокин А.И., Александров И.В., Валиев Р.З., Перенос заряда в системе металл-полимер-нанокристаллический металл. // ФТТ. 2000. - Т. 42. - В. 10. - С. 1882-1888.

97. Zherebov A., Lachinov A., Kornilov V., Metal phase3 in electroactive polymer induced by traps ionization. // Synth. Metals. 1997. - V, 84. - P.917-920.

98. Gill W. G., Drift mobilities in amorphous charge-transfer complexes of trinitrofluorenone and poly-n-vinylcarbazole. // Appl. Phys. 1972. - V. 43. - P. 5033-5040.

99. Pautmeier L., Richert R., Bassler H., Poole-Frenkel behavior of charge transport in organic solids with off-diagonal disorder studied by Monte Carlo simulation // Synth. Metals. 1990. - V. 37. - P. 271-281.

100. Richert. R., Pautmeier. L., Bassler. H., Diffusion and drift of charge carriers in a random potential: Deviation from Einstein's law. // Phys. Rev. Lett. -1989.-V. 63.-P. 547-550.

101. Novikov S.V., Vannikov A.V., Field dependence of charge mobility in polymer matrices. // Chem. Phys. Lett. 1991. - V. 182. - P. 598-602.

102. S.V.Novikov, A.V.Vannikov., Field dependence of charge mobility in polymer matrices, Monte Carlo simulation of the escape of a charge carrier from a dipole trap // Chem. Phys. 1993. - V. 169. - P. 21-33.

103. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: в 2-х книгах. М.:Мир. 1984. 455с.

104. Архипов В.И., Руденко А.И., Андриеш A.M., Иову М.С., Шутов С.Д. Нестационарные инжекционные токи в неупорядоченных твердых телах. -Кишинев: Штиинца, 1983.176 с

105. Pfister. G., Hopping transport in a molecularly doped organic polymer. // Phys. Rev. В 1977 - V. 16. - P. 3676-3687.

106. Rhoderick E. M., Metal-Semiconductor Contacts, Clarendon, Oxford, 1978;Transport Processing in Schottky Diodes, in Pepper К. M., Ed., lust. Phys.Conf. Ser., No. 22, Institute of Physics, Manchester, England, 1974, p. 3.

107. Geppert D. V., Theoretical Shape of Metal-Insulator-Metal Potential Barriers. // Appl. Phys. 1963 - V. 34. - P. 490-493.

108. HarrisonW. A., Tunneling from an Independent-Particle Point of View. // Phys. Rev. 1961 - V. 123. - P. 85-89.

109. Bardeen J., Tunnelling from a Many-Particle Point of View. // Phys. Rev. Letters. 1961. - V. 6. - P. 57-59.

110. Frenkel J., On the Electrical Resistance of Contacts between Solid Conductors//Phys. Rev. 1930 - V. 36. - P. 1604-1618.

111. Holm R., The Electric Tunnel Effect across Thin Insulator Films in Contacts // Appl. Phys. 1951. - V. 22. - P. 569-574.

112. Simmons J. G., Generalized Formula for the Electric Tunnel Effect between Similar Electrodes Separated by a Thin Insulating Film. // Appl. Phys. -1963.-V 34.-P. 1793-1803.

113. Simmons J. G., Electric Tunnel Effect between Dissimilar Electrodes Separated by a Thin Insulating Film // Appl. Phys. 1963. - V. 34. - P. 25812590.

114. Simmons J. G., Generalized Thermal J-V Characteristic for the Electric Tunnel Effect.//Appl. Phys. 1964. -V. 35. - P. 2655-2658.

115. Murphy E. L., Good R. H., Jr., Thermionic Emission, Field Emission, and the Transition Region.//Phys. Rev. 1956 - V. 102. - P. 1464-1473.

116. Stratton R., Electron Tunneling with Diffuse Boundary Conditions. // Phys. Rev. 1964. - V. 136. - P. A837-A841.

117. Tantraporn W., Electron current through metal-insulator-metal sandwiches // Solid-State Electron. 1964. - V. 7. - P. 81-91.

118. Chow C. K., On Tunneling Equations of Holm and Stratton. // Appl. Phys. 1963. - V. 34. - P. 2490-2492.

119. Chow C. K., Effect of Insulating-Film-Thickness Nonuniformity on Tunnel Characteristics. // Appl. Phys. 1963. - V. 34. - P. 2599-2602.

120. Chow C. K., Temperature Dependence of BeO Tunneling Structures. // Appl. Phys. 1963. - V. 34. - P. 2918-2919.

121. Chow C. K., Square-Mean-Root Approximation for Evaluating Asymmetric Tunneling Characteristics. // Appl. Phys. 1965. - V. 36. - P. 559563.

122. Bethe H. A., Theory of the Boundary Layer of Crystal Rectifiers // MIT Radial. Lab. Rep. 1942. - P.43-52.

123. Schottky W., Halbleitertheorie der Sperrschicht // Naturwissenschafiten. 1938.-V. 26.-P. 843-844.

124. Crowell C R., Sze S. M., Curent Transport in Metal -Semiconductor Barriers. // Solid State Electron. 1966. - V. 9. - P. 1035.

125. Pollak M., Seichik J. A., Electron transport thorough insulating this film: in Applied Solid Science. // Wolfe R. (ed). 1969. - V. 1. - P. 343-383.

126. Emtage P. R., O Dwyer J. J., Richardson-Schottky effect in insulators. // Phys. Rev. Lett. 1966. - V. 16 - P. 356-358.

127. Musa I., Eccleston W., Electrical properties of polymer/Si heterojuctions // This solid films 1999. - V. 343-344. - P. 469-475.