Нестационарные процессы радиационной электропроводности, накопления и релаксации объемного заряда в неупорядоченных материалах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ХРАМЧЕНКОВ Дмитрий Викторович

НЕСТАЦИОНАРНОЕ ПРОЦЕССЫ РАДИАЦИОННОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОЛНОСТИ, НАКОПЛЕНИЯ И РЕЛАКСАЦИИ ОБЪЁМНОГО ЗАРЯДА В НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ МАТЕРИАЛАХ

01.04.07 - физика твёрдого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физическом институте.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор З.И.Архипов

Официальные оппоненты: Доктор физико-математических наук,

профессор М.И.Рязанов Доктор физико-математических наук, А.П.Тгатнев

Ведущая организация: Московский институт электронного машиностроения

Защита состоится 0С,(){. 9 2. в /Г час. на заседали! специализированного совета K053.03.0I в Московском инженерно-физическом институте по адресу: 115409, Мое юза, Каширское шоссе, д. 31, тел. 324-84-93.

С диссертацией мояно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " ^ " д 199^ г.

Учений секретарь специализированного совета

Д.Н.Воскресенский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА" РАБОТЫ

Актуальность теш. Исследование радиационной электропроводности и транспорта носителей в неупорядоченных диэлектриках и полупроводниках является в настоящее время актуальной задачей^ привлекающей к cede внимание многих исследователей • как в нашей стране, так и за рубежом. Интерес к этой теме обусловлен широким применением неупорядоченных материалов во многих отраслях техники, а также возможностью выявления свойств материалов с помощью анализа результатов экспериментальных исследований с точки зрения той или иной теоретической модели. Обнаружение в последнее десятилетие дисперсионного транспорта в- аморфных материалах, и построение теории дисперсионного транспорта на основе концепции многократного захвата носителей заряда на распределённые по энергии локализованные состояния позволяет получать сведения об энергетическом распределении ловушек, о подвижности носителей в дело-кализовантшх состояниях и об их дрейфовой подвижностиi Появляется возможность, сопоставляя теоретические расчёты с результата™ экспериментов, делать важные заключения о характере транспорта носителей в конкретных рассматриваемых материалах (см. например: Архипов В.И., Руденко А.И., Андриепг A.M. и др. Нестационарные инжекционные токи в неупорядоченных твёрдых телах. - Кишинёв, Штиинца, 1983, 175 с.; в дальнейшем упоминается как работа I).

Следует отметить, что с математической точки зрения задачи, в которых учитывается дисперсионный транспорт носителей' заряда, являются достаточно сложными. Кинетика напряжённости поля, поляризации или плотности носителей описывается нелинейными уравнениями в частных производных как минимум второго порядка. Найти точное аналитическое решение таких уравнений, как правило, не удаётся. Вследствие этого большую ценность приобретают численные решения с помощью ЭВМ и приближённые аналитические-решения, которые иногда удаётся построить. Особенно полезны?.« является сопоставление результатов численного и аналитического анализа, позволяющее проверить точность построенного приближённого аналитического решения, а главное, состоятельность заложенных в это решение физических предполо-

аенЕй.' Исключительную ценность представляет сравнение теоретических (аналитических и численных} результатов с данными, полученными экспериментально.

При исследовании объёмного радиационного заряжения диэлектриков обычно ограничиваются предположением о,термализации носителей в узком приповерхностном слое образца, отказываясь детализировать процессы ингекции и генерации парТ'Однако часто для практики является важным эволюция пространственного распределения поля и плотности заряда именно в приповерхностных слоях облучаемого материала. Кроме того, происходящие в облучаемой области процессы (генерация, рекомбинация, транспорт носителей заряда) оказывают существенное влияние на кинетику поля в пеоблучаетлой области материала. Вследствие этого представляет большой интерес самосогласованное описание про- •. цессоЕ, происходящих при радиационном заряжении диэлектриков, с детализацией инвенции и генерации пар в облучаемой области материала.

В настоящее время исследование транспорта носителей заряда проводится практически независимо от многочисленных работ по исследованию поляризационных процессов в неупорядоченных диэлектриках. Однако, согласно дебаевской модели активационной поляризации и мнению многих ведущих исследователей процессы ■ транспорта и поляризаппионные процессы являются глубоко взаи- ■ мосвязанными. Именно эта взаимосвязь приводит к появлению т.н. электретного состояния вещества (см.: Сесслер Г., Турнхот й., Гросс Б. и др. Электреты, - пер. с англ. - !.",.: Кир, 1983 , 487 с) '

Дисперсионный неравновесный транспорт носителей заряда может осуществляться не во всём образце, а лишь в некоторой' его части, образуя области так называемого актнвационного энергетического барьера, оказывающие существенное влияние на .. кинетику потенциала и переходного тока при темповой релаксации структуры металл - аморфный материал - металл. Подобные струн- • ■' туры используются, в частности,в электрофотографии. Поэтому происходящие в подобных структурах процессы представляют зна-' читальный практический интерес.

*) Zal^n Му Тгаис/ С. Р. cxnd Рло 5.с. Тг»п5|"еп1 е/ес^г.'с

а* Л 5,у>с»се - сЬаг^е. ' Ье.1леи» о г* -фсг <.0*л

соисЬс&ом . - 3. Ркуь:,ШЧ, V. ЪБ, р.г^-^но. '

Цель диссвтугации - исследование.радиационной электропро-. .водности разупорядоченных материалов, контролируемой распределёнными по энергии локализованными состояниями, при различных темпах иняекции и генерации носителей заряда; построение модели заряжения сегнетоэлектрического полимера в режиме дисперсионного транспорта; анализ релаксации электретного состояния вещестза в рааиме дисперсионного транспорта и.в рамках модели активационннх поляризационных процессов Дебая; изучение влияния поляризационных процессов, возникающих при захвате носителей на ловушки, на переходные процессы в неупорядоченных материалах в режиме дисперсионного транспорта; исследование структуры металл - аморфный полупроводник или аморййгай диэлектрик - металл при формировании активационного энергетического барьера на границе металла с аморфным материалом.

Научная новизна.

Впервые исследована радиационная электропроводность разу-.порядоченных материалов в предположении дисперсионного транспорта носителей ззрлда, кнкектируеглых в процессе облучения вещества потоком или импульсом заряженных частиц и генерируемых в процессе термализации первичных электронов или протонов в виде электрон - дырочных пар. При этом рассмотрены несколько . модельных темпов инжекции и генерации, а также впервые получе- •■• но аналитическое'решение для эволюции напряженности поля и плотности заряда при произвольных темпах инжекции.первичных заряженных частиц и генерации вторичных электрон - дырочных пар.

Впервые построена модель заряжепия сегнетоэлектрического полимера в режиме дисперсионного транспорта в-условиях непре--.. рывного облучения и разомкнутой цепи. Сопоставление теоретических расчётов с экспериментальными данными позволило получить . .. значение подвтатости делокализованных носителей.

Впервые исследована релаксация электретного состояния.вещества в режиме дисперсионного транспорта носителей заряда. Показана характерная для электретов кинетика спада'потенциала в условиях разомкнутой цепи. Впервые проведено исследование . влиятГяя электрического поля объёмного заряда на поляризацион- -•ные процессы при релаксации электретного состояния вещества в рамках модели Дебая. ...

Впервые изучено влияние поляризационных эффектов, возникающих при захвате носителей на локализованные состояния, на

переходные токи в неупорядоченных материалах в режиме дисперсионного транспорта носителей заряда.

Впервые получены выражения для кинетики напряжения в условиях разомкнутой цепи и для переходного тока в условиях цепи, замкнутой на заданное внешнее напряжение в структуре металл - аморфный полупроводник или аморфный диэлектрик - металл при формировании на границе металла с аморЬным материалом неравновесного активационного энергетического барьера.

Научная и практическая ценность.

Полученные в диссертации результаты представляют научную ценность для физики неупорядоченных полупроводников и диэлектриков, т.к. они углубляют понимание процессов, происходящих при радиационном заряжении диэлектриков, при релаксации элект-ретного состояния вещества в различных режимах. Результаты диссертации использовались для интерпретации экспериментальных данных по заряжению сегнетоэлектрического полимера; они могут быть использованы для изучения нестационарных процессов переноса е накопления заряда не только в сегнетоэлектргчсских поли-. мерах, но и в сегнетокерамике и композитах на полимерной основе с наполнителем из неорганических кристаллов сегнетоэлектри-ка. Построенные в диссертации модели релаксацш электретного состояния вещества могут использоваться для получения информации о неравновесных процессах в органических электретах. Изучение радиационного заряяешш неупорядоченных материалов имеет практическое значение для исследования свойств веществ, работающих в условиях непрерывного или импульсного облучения потоками заряженных частиц. Прикладное значение имеет также предсказанная в работе возможность появления отрицательного тока из-за поляризационных эффектов, связантшх с захватом носителей на локализованные состояния, в режиме дисперсионного транспорта.. Этот эффект может оказывать влияние на расчёты надёжности приборов и их элементов, работающих в соответствующих условглх.

Основные положения, вчносимие на защиту.

I. Приближённое аналитической и численное решения показывают, что кинетика напряжешт на образце неупорядоченного диэлектрика, непрешвно облучаемого потоком заряженных част:щ, длина пробега которых много меггъпе толщины образца, сначала растёт линейно, а'впоследствпе по субл;зейно1.»у закону из-за

дрей'Ъа носителей вглубь образца. Продолжающийся рост напряжения обусловлен захватом носителей на всё более глубокие в среднем ловушки и увеличением времени освобождения с них.

2. Для модельной (корневой) зависимости плотности генерируемых пар от глубины образца, облучённого импульсом заряжен- -ных частиц, термализующихся на одинаковой".глубине и образующих дельта-фуякционный слой, показана возможность применения в случае униполярной .проводимости приближения квазинейтральности для облучённой области при реальных значениях параметров задачи.

3. Для образца, облучаемого потоком заряженных частиц с постоянными тешами инжекции и генерации пар, показано, что в условиях равновесного транспорта носителей заряда при длительных временах облучения в облучаемой области образца устанавливается стационарное распределение поля и объёмного заряда.

4. Для образца, равномерно облучаемого потоком электронов с произвольной функцией инжекции д(х), определяющей число электронов, термализовавшихся на глубине х образца в единице объёма в единицу времени, и с произвольной функцией генерации

О-(х) , определяющей число пар, рождаемых термализующимися первичными электронами на глубине х в единице объёма в единицу времени, кинетика поля' в образца описывается фор?лулой -

Е СО

х ' *

где К1) = ¿0 " УУ§0<') , То - время жизни

электрона' в делокализовашгых состояниях по' отношению к захвату на глубокие ловушки, е - заряд электрона, зе - диэлектри- ■ ческая прошгцаомость, - подвижность электронов в делокали-зовашшх состояниях дырки предполагаются неподвижными , Х0 -пробег электронов облучения. Это решение носит характер асимп- ' тотпки больших времён и справедливо в области 04 х х*С±), где х = 0 облучаемая поверхность, а х*(1) определяется условием :

(^[^Ш^М"2^'6ЬЦ^ф (2У

При X > X* (-¿г) £ (*/0=- В облучаемой области

заряд растёт по закону -£//'г, в то время как общий заряд в объё-

ме растёт как <}»£. . В. необлучаемой части формируется пакет носителей, центр тяжести которого движется по закону

5. Учёт дисперсионного транспорта позволяет объяснить х экспериментально наблюдаемую кинетику напряжения в сегнето-электрлческои полимере ПВДФ (поливинилиденфторэда) и получить значение подвижности носителей в делокализованных состояниях

«с = 1,0-Ю"8 ьР/Вс. Полученная величина на 4 - 6 порядков вше приводимых в литературе значений дрейфовой и эффективной подвкжностей в ПВДФ. Тем не менее, столь небольшая её величина мб&ет указывать на то/ что транспорт происходит путём прыжков между центрами с близкими энергиями.

6. Показано, что при релаксации электретпого состояния вещества в режиме дисперсионного транспорта в услов:шх разомкнутой цепи напряжение на образце проходит через максиг.ум и 6 дальнейшем убывае? значительно медленнее, что характерно для экспериментально известных сеойств электретов.

7. Установлены следующие характерные особенности эволюции электрических характер:-: стик электротного образца в условиях ра-'зошс!утой цепи в режиме равновесного транспорта носителей заряда:

а) влияние электрического поля объёмного заряда ка релаксацию поляризации приводит к уменьшению максимального напряжения, достигаемого на образце;

б) эффект воздействия поля на кинетшеу поляризации слабо влияет на характерные времена переноса: незначительно уменьиа-ется время достижения максимума напряжена и почти не меняется характерное время релаксации напряжения.

8. Показано, что полярпзациошше эМекты, обусловленные изменением дипольных моментов ловушек пр:: захвате носителе;:, могут существенно влиять на кинетику радиационной электропроводности в режиме дисперсионного транспорта носителей заряда, особенно на малых временах после начала генерации. При длительном облучении эти этфекты, как правило, оказываются несущественными и их можно не учитывать.

9. Установлено, что темповой спад поверхностного потенцна-ла в структуре металл - аморфный полупроьодннк тми аморВныЯ диэлектрик - металл сопровождается ^орг.с:рова;п:ем неравновесного ахтпвациониого барьера. При это'.!:

а) в режиме■разомкнутой цгпи напряжение на образце сначала

меняется слабо, а вггоследствие убывает обратнопропорционально плотности затада в активациопном барьере.

б) В случае замкнутой на ступенчатое напряжение внешней цепи величина тока на начальном интервале времени, когда барьер ещё только начинает Формироваться, контролируется равновесной омической проводимостью и остаётся неизменным, а в дальнейием уменьшается вследствие ограттичештя пространственным зарядом активациэтпгаго барьера, и на заключительном интервале релаксации ток спадает по степенному закону.

в) Динамическая ВАХ структуры в случае линейно возрастающего внешнего напряжения оказывается немонотонной и имеет резкий максимум, величина и положение которого зависят от скорости возрастания напряжения на структуре.

Апробация работы

Результаты диссертации докладывались на Второй Международной конференции по проводимости п пробою в твёрдых диэлектриках (г.Зрланген, Германия,1986), Научно-технической -конференции "Электреты и их применение в радиотехнике и электронике" (г.'.'осква, 1988), IX Всесоюзной конференции "Взаимодействие атомных частиц с твёрдым "?елом" (г.Москва,1989), I Международном совещашш стран СЭВ (г.Сочи,Г989), 4 Международной конференции по электростатике (г.Врослав,Польша,1990), III Всесоюзной научной конференции "Физика окисных плёнок" (г.Петрозаводск, 1991), I Всесоюзной конференции "Полимерные оргашгческпе полу-проводшпси и регистрирующие среда на их основе" (г.Киев,1989) и опубликованы в тезисах докладов этих конференций. Кроме того, основные результаты диссертации опубликованы в II научных работах.

Объём и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения; содержит 126 страниц, 20 рисунков и список литературы из 87 накменований.

СОДЕРЕАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ '

Диссертация посвящена теоретическому исследовании нестационарных процессов радиационной электропроводности, связанных с накоплением и релаксацией объёмного заряда, а также с поляризационными эффектами. Отличительной особенностью задач, пред- '

ставленных в диссертации, является использование концепции дисперсионного транспорта носителей заряда в неупорядоченных материалах с широким энергетическим спектром локализованных состояний, развитой В.И.Архиповым и А.И.Руденко см. работу I „ Большая часть расчётов в настоящей работе выполнена для случая экспоненциального энергетического распределения ЛС:

К/&.)ех,» (-£/£.) С.З)

где - полная плотность ловутаек, £» - характерная энергия распределения.

Применение указанной концепции представляется оправданным при изучен™ существенно неравновесных явлений, происходящих в разупорядоченных материалах, облучаемых потоком заряженных частиц. При непрерывном облучении частицами, термализующимися в узком по сравнению с толщиной образца слое вблизи облучаемой поверхности, аналитическое и численное решения показывают, что в режиме дисперсионного транспорта напряжение на образце сначала растёт линейно со временем, затем его рост замедляется вследствие захвата носителей та всё более глубокие в среднем ловушки и увеличения времени освобождения с них. Благодаря этому, напряжение па образце продолнает расти и после того, как часть инжектированных носителей достигает тылового электрода и покидает образец.

В ряде случаев, когда процессы, происходящие в облучаемой части образца играют существенную роль е кинетике радиационной электропроводности, предположение о терглализации первичных носителей заряда в узком поверхностном слое не может считаться удовлетворительным. В работе решены задач!;, в рамках которых процессы термализации носителей и генерации пар характеризовались функциями кнжекции £ 60и генерации &(у), задающими число термализовавшихся частиц и число рождённых при этом пар, соответственно, в единице объёма в едиттицу времени. Для модельной корневой зависимости функции генерации и дельта-функционной зависимости функции инжекции при импульсном облучении образца

где А »(у:) - начальная плотность электронов, р^ - плотность дырок на облучаемой поверхности образца (^х = 0) , &"0 - поверхностная плотность термализованннх протонов на поверхности' X = х0, численное решение задачи о дисперсионном униполярном транспорте электронов позволяет сделать вывод о возможности применения в подобных задачах приближения квазинейтральности для области, в которой происходит генерация пар. При этом'ко-ордпнатно-временная зависимость напряжённости поля в образце определяется простым трансцендентным уравнением

еп Е(х,и =-(йр'Чгс^Ёья/^гяя7

где Я - константа, характеризующая бимолекулярную рекомбпна-цию, Т 60 - -иункцмя, зависящая от характеристик материала, и определяющая время яггзчи носителей в делокахлзованных состоящих по отноаешгю к захвату ка глубокие ловушки. Для экспоненциального спектра 1:0 (о) функция Т(-ь) расп'Зт степенным обра-

зон 1,-Г

ОО

В случае постоянного те;ша инжокции носителей и генерации пар и б о оказывается возможны?/ решить задачу в режиме униполярного равновесного транспорта точно,методом характеристик. Из полученного решения следует, что с течением времени в облучаемой части образца устанавливается сташюнарное распределение поля и объёмного заряда

где коэффициент ©» определяется характеристикам;: материала и температурой Т

ос»

//¿90 - ] л § .

Это явление может бить объяснено тем, что при долгом облучении в образце образуется очень высокая проводимость вследствие большого числа носителей. Поэтому поло и заряд вновь инжектируемых протонов сразу же компенсируются электронам;!, дрейфующими в направления облучаемо": поверхности под действием поля объёмного заряда.

Н

Для общего случая произвольных функций ^ (*) и при непрерывном облучении удаюсь получить асимптотические выражения для эволюции поля в образце на больших временах в предположении об отсутствии освобождения носителе": с глубоких ловушек (I), {2).

Наряду с транспортом объёмного заряда, существенный вклад в кинетику радиационной электропроводности вносят тагам поляризационные э^Т)скты. В данной работе исследуются нестационарные процессы заряжения и поляризации в сегнетоэлектрических полимерах при постоянном инкекциопном токе. Сравнение полученных аналитических и численных результатов с экспериментальными-дачными по кинетике напряжения на ПВДГ> (поливкнилнден^ториде) позволило определить значение подвижности электронов в ПВД5 по делокаяпзованным состояниям ]ЧС - 1,0'Ю-® М"/Вс. Зто значение на 4 - 6 порядков превышает приводимые в литературе значения дрейфовой и эТхоективкой подвикностсй в ПБД5. Тем не менее, столь небольшая величина _<МС может указывать на то, что ■ транспорт происходит путём прыкков носителей между центрами с 'близкими энергиями.

Взаимосвязь иолярпзгящошшх и транспортных процессов проявляется наиболее ярко чри изучении электретного состояния вещества. В диссертации исследуется релаксация электрета, находящегося в условиях разожну.тоГг цепи. Электретами в настоящее время называют днэлоктрлегт, способные в течение длительного времени сохранять на себе заряды одного ил:: разных знаков. В данной работе исследуются два аспекта, составляющих сущность элзктреткого эрТ;екта. Решение задачи о релакеащги электретного состояния вещества в режиме дисперсионного транспорта показывает, что в случае экспоненциального энергетического спектра ЛС (3) -напряжение на образце быстро растёт, проходит через максимум, а затем начинает медленно убывать/ Медленный спад напряжения, характерный для электретных материалов, обусловлен транспортом носителей заряда, контролируемы:.! захватом на ловушки .

Вторым аспектом электретного э^екта, исследованным в работе, является влияние поля объёмного заряда на релаксацию поляризации. Репение задачи о. самосогласованных процессах равновесного транспорта носителе* заряда и активацконкой деполяризации Дебая позволяет сделать следующие основные выводы: I. Влияние электрического поля объёгаого заряда на релаксацию по-

ляризацки приводят к уменьшения максимального напряжения, достигаемого на образце. 2. Характерные времена процесса релаксации электретного состояния вещества слабо изменяются вслед- ' ствие воздействия'поля на кинетику релаксации поляризации. Незначительно уменьшается время достижения максимального значения, и почти не меняется характерное время ралаксацип - время выхода кинетики капэяжея;^ на асимптотику слабого затуха'гия»

Наряду с механизмом актиЕационной поляризации, в работе исследуется также процесс изменения днпольных моментов ловупек при'захвате на них носителей заряда. Эти поляризационные эТурек-ты оказывают существенное влияние на кинетику радиационной электропроводности в условиях дпсггегсиочного транспорта и рекомбинации носителей. Показано, что если днпольпый момент ловушек при захвате уменьшается, переходный ток на начальном интервале времени оказывается отрггцателыагл, т.е. направленным против приложенного к образцу внешнего электрического поля. На больших временах рассматрлваеглые поляризационные эТ>Т>екты, как правите, оказываются несущественными, и их можно не учитывать.

ЭТфекти, связанные с неравновесным объёмным зарядом, могут реализовываться не во всём образце, а лишь в некоторой его части. Так известно, что при наложения вислтего поля вблизи контакта металл - пеупорлдочоннти полупроводн-ж или неупорядоченный диэлектрик возникает область объёмного заряда вследствие активированного выброса носителе': из распределённых по энергии ловупек. Это позволяет называть такой энергетически;: барьер активационным. 3 работе с помощью этой модели получены аналитические выражения, асимптотики и числентю результаты для кинетики напряжения на образце разомкнутая цепь и кинетики нестационарного переходного тока замкнутая на заданное внешнее напряжение цепь в структуре металл - аморТяшй полупроводник или аморфный диэлектрик - металл. 3 случае разомкнутой цепи, толщина слоя объёмного заряда на заключительном интервале спада потенциала • монотонно убывает в отличие от инфекционного гкханизма переноса поверхностного наряда, когда на поздней стад;::: релаксации плотность заряда распределена по объёг.^у образца почти однородно. Это позволяет определить, какой из механизмов релаксант: реализуется в условиях конкретного эксперимента. Для ступенчатого внесшего напгялеши переходный ток сначала остаётся постоянна.!, затем начинает убывать

УЗ

степенным образом. В случае цепп, замкнутой на линейно воз- . растающее внешнее напряжение ВАХ структуры оказывается немонотонной и имеет резкий максимум, величина и положение которого зависят от скорости возрастания напряжения в структуре.

В заключение следует отметить, что в большинстве рассмотренных задач полученные приближённые аналитические решения дополнялись численным решением с помощью ЭВг.1, что позволяло оценить их точность.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ '

1. Получены приближённое аналитическое и численное решения для -кинетики электрического поля и разности потенциалов на плоскопараллельном образце неупорядоченного материала, непрерывно облучаемом потоком заряженных частиц, длина пробега которых много меньше толщины образца, в предположении дисперсионного транспорта носителей заряда в условиях разомкнутой цепи.

2. Решена задача об эволюции пространственного распределения напряжённости поля и плотности заряда в образце, облучённом импульсом заряженных частиц, термализовавшихся на одинаковой глубине и образовавших дельта-Зуикционннй слой, а так" же генерировавших электрон - дырочные пары, плотность которых

описывается модельной корневой зависимостью от глубины образца.

3. Получено точное, аналитическое решение для пространственно - временно;: зависимости поля к плотности заряда в образце, облучаемом потоком заряженных частиц с постоянными и не зависящими от глубины образца темпами интенции первичных носителе;-; и генерации электрон - дырочных пар, в режиме равновесного транспорта и в предположении униполярной проводимости.

• Полученное реыенно показывает, что при длительных временах облучения в облучаемой области образца устанавливается стационарное распределение поля и объёмного заряда.

4. Найдено приближенное аналитическое решение, имеющее характер асимптотики больших времён, для кинетики распредале-нпя плотности заряда и напряжённости поля в образце, непрерыв- ] но облучаемом потоком заряженных частиц с произвольными темпами иняекцга: первичных электронов облучения и генерации электрон - дкрочных пар.

5. Построена модель дисперсионного транспорта носителей

Й

заряда в сегнетоэлекртрическом полимере при постоянном инфекционном токе. Получено приближённое аналитическое и численное решение задачи ддя кинетики напряжения на образце в условиях разомкнутой цепи. Анализ экспериментальных данных, полученных на поливиннлнден^торнде ШЗД:\ позволил определить подвижность носителей в делокализованных состояниях.

6. Рассмотрена релаксация электретного состояния велества в режиме дисперсионного транспорта пнжоктирозачних носителей заряда. Разность потенциалов на образце, находящемся в условиях разомкнутой цени, проходит через максимум с последушпм слабым спадом, характерна для электретов.

7. Решена самосогласованная задача о совместной дебаовс-кой релаксации поляризации образца и транспорте объёмного заряда, позволившая определить сло.тую':::е васино особенности совместного релаксационного процесса:

а) уменьшение максимального напряжения, достигаемого на образце, вследствие влияния электрического поля объёмного за-шда на поляризационные процессы.

б) Слабое влияние э5?-екта воздействия поля ;:а кинетику поляризационных процессов на характерные времена процесса релаксации элоктретпого состояния вещества в режиме равновесного транспорта, Незначительное уменьшение времени дост::жен::я максимума напрякспгя и практическая нчпзмэнчссть характерного времен релаксац™ - времени выхода зависимости папгяженил на образце от времени па асимптотику слабого затухания.

3. Исследовано влияние поляризацногигах ?№октов, связанных с изменен;".ем дипольных моментов лорушек при захвати носителей, на кинетику раднацнонно стимулированной элег.тропровод-ности разулорлдочен"нх материалов в режиме дисперсионного транспорта генерируе?лис носителей заряда. Обнаружена возможность получен;ш отр::цателъного переходного тока в структуре на малых временах после начала генерала: в том случае, когда дппольный момент ловуиск пр:: захвате носителя уменьшается. Обоснована несущественность поляризационных эТг?ектов при дли-талы!ых времрнах облучения.

9. Исследовала проводимость структуры металл - аморфный, полупроводник ели •аморфны'? диэлектрик - металл в условиях разомкнутой цепи и цеш:, замкнутой на заданное внешнее напряжение, в рамках модели -формирования неравновесного активацион-

ного барьера на нейтральном контакте металл - аморфный материал. Получены кривые кпгетикн напряжения для разомкнутой него: и переходного тока дня ступенчатого и линейно возрастающего внешнего напряжения.

' Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Архипов В.И., Руденко А.И., Храмченков Д.В. Кинетика радиационного заряжения неупорядоченных диэлектриков в условиях . непрерывного облучения. - Журнал Физической химии, 1988,

т.42, c.I094-IQ96.

2. Архипоз В.Я., Храмченков Д.В. Релаксация радиационной электропроводности и объёмного заряда в диэлектрике, облучённом импульсом быстрых электронов. - в кн.: "ЭДекты возбуждения к релаксации в полупроводниках-.и диэлектриках". - М.: Энергоатомиздат, 1991.

3. Ar^Wipov V.l., Rudervko A.I., KJiramc.k<a«.bv 2>.V. A/on-a-bol-

lanary iraJlcrtion üviJiacej conduc-tiviiy in <JJsovitred ÜieleciWcs. - M&teWal Scjenc«, -19ЭО, v.U, p. -li-f-fSO.

4. Arkh'tpav V.l., Fe.iiosov S.A/., ICiifAw&ktx Dispcriiv*. -branspoiri ^tcroel-etfi""''«- po/ужег^.— 3. E)eeJ-r«sUrtic&, /339, v. 2.2, */. 2, p.

5. уедосов C.H., Руденко А.И., Храмченков Д. В. Нестационарные процессы объёмного заряяеягл и поляризации в сегиетсзлект-рпческпх полимерах при постоянном ипжекцпонпом токе. - в' кн.: пЭЩокты возбунделгл и релаксанта в полупроводниках и

. диэлектриках'". - Ц.: Энергоатомиздат, I99T, с.З., G. Apviinon B.Ii., Руденко А.П., Храмченков Д.З. Релаксация электретн-ого состояния вещества в режиме дисперсионного транспорта. - С>ТП, 1987, т.21, JS.I2, с.2Ш-2124.

7. Архипов В.II., Руденко А.И., Храмченков Д.В. Релаксация электрических характеристик электретов в режиме дисперсионного транспорта. - в-кн.: "Неравновесные явления в полупроводниках я диэлектриках". - '!.: Энергоатомиздат,1988,с.З.

8. Архипов В.П., Руденко A.Ii., Храмченков Д.В. Дебаевская модель релаксации электреткого состояния вещества. - в кн.: "Кинетические процессы и возбуждения в полупроводниках и диэлектриках". - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.3-13.

9. At-k.lt.yitf V.!., А .1С-Ц

о^ -¿Л* 1>е Ьу«. ,*всЫ о-^ 6,1 ес^у^ dii.cJi.arge. — В!е.¿гйлЪъЦс.!,, V. V. 2 , р. 255 - 2£3 .

10. Архипов В.!':., Руденко А.И., Храмченков Л.З. Нестационарные поля?кзацион:п:е тою: в разупорядочоччых полупроводниках и диэлектриках. - в кн.:"Нестационарные процессы в полупроводниках и диэлектриках-!. - М.: Энергоатомпздат, 1986, .

с.31-37.

11. Архлпов Р.П., Храмченков Д.В. Релаксационные процессы в структурах метам - аморфный полупроводник - металл. - оТП, 1990, т.24, .'5.9, с Л 618-1623.

За-саз Тираж $0 экз.

Типография ;5М'Г1, Капирское шоссе, 31