Спектры локальных уровней в фуллерите С60 и новых комплексах на его основе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Самодуров Александр Алексеевич

СПЕКТРЫ ЛОКАЛЬНЫХ УРОВНЕЙ В ФУЛЛЕРИТЕ См И НОВЫХ КОМПЛЕКСАХ НА ЕГО ОСНОВЕ

Специальность 01.04.07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Тамбов - 2006

Работа выполнена в Тамбовском государственном университете имени Г.Р. Державина

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор физико-математических наук, профессор Головин Ю.И.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Клюев В.Г.; кандидат физико-математических наук, Орлов В.И.

Ведущая организация: Тамбовский государственный

технический университет, г. Тамбов

Защита состоится "22" декабря 2006 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К212.261.02 при Тамбовском государственном университете им. Г.Р. Державина по адресу: г. Тамбов, ул. Интернациональная, 33, корп. 2, ауд. 427.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, скрепленные гербовой печатью) просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Интернациональная, 33, ученому секретарю диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина.

Автореферат разослан "21" ноября 2006 года.

кандидат физико-математических наук, доиент^уГ <^Тюрин А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Диссертация посвящена изучению природы транспортных свойств и характеристик фуллерита С^ а также новых комплексов на его основе. Исследования проводились в условиях, близких к естественной области возможного применения данных материалов по температурному интервалу 250...850 К, диапазону длин волн возбуждающего излучения 270...600 нм и величине индукции магнитного поля 0..Д4 Тл. Это важно в связи с перспективой практического использования этих материалов в микро- и наноэлектронике в качестве рабочего материала для фоторезисторов и полевых транзисторов, эффективных фотоэлектрических преобразователей энергии, в оптоэлектронных устройствах [1, 2] и т.д. Как следствие, в последнее время возросла активность в области исследований свойств различных модифицированных фудлеренов как материалов, обладающих большим потенциалом в прикладном аспекте. Вместе с тем природа электрических и оптоэлектричесхих свойств даже чистого фуллерита С<и остается изученной недостаточно. Проведенный анализ экспериментальных результатов и предложенных механизмов влияния внешних воздействий (температуры, света, магнитного поля) на проводимость монокристаллов С60_ свидетельствует о том, что данного рода зависимости до сих пор исследованы в узкой области. Имеющиеся данные слабо связаны с реальной структурой, а иногда и противоречивы. К примеру, в обзоре [3] приведена модель проводимости фуллерита С«о, основанная на предположении об экспоненциальном распределении ловушек в запрещенной зоне. Однако данное обстоятельство недостаточно обосновано и требует экспериментального подтверждения. Величина запрещенной зоны и значение энергии активации проводимости для фуллерита С«о, полученные различными методами, лежат в широких пределах 1,5...2,15 эВ и 0,15...0,6 эВ, соответственно [3]. Все это не позволяет судить о степени общности и универсальности обнаруженных температур о- и светочувствительных явлений и адекватности предложенных моделей. Отметим, что к настоящему времени в отношении более интересных и разнообразных молекулярных комплексов фуллеритов, синтезированных в последние годы в большом количестве, информация, касающаяся транспортных свойств (актнвационных энергий, зонной структуры, типа проводимости и др.), скудна или полностью отсутствует.

Вместе с тем хорошо известно, что оптические и электрические свойства полупроводников в сильнейшей степени зависят или целиком определяются дефектной структурой и обусловленной ею системой локальных уровней в запрещенной зоне. В этой связи исследования параметров, сильно зависящих от концентрации и вида дефектов, в фуллерите Сю и комплексах на его основе представляют особый интерес, поскольку величины и стабильность указанных параметров существенно влияют на рабочие характеристики

разнообразных приборов и устройств, а в некоторых случаях даже определяют эти характеристики.

Таким образом, механизмы переноса, накопления и релаксации заряда, а, следовательно, и всех основных электрофизических явлений в материалах, которые определяются параметрами электрически активных дефектов, присущих этим материалам, являются актуальной темой исследований.

Исходя из сказанного, актуальность работы определяется:

- целесообразностью экспериментального определения широкого круга параметров фуллереновых комплексов, характеризующих их транспортные свойства, и уточнения их природы;

- необходимостью исследования спектров локальных уровней захвата носителей заряда в фуллеритах и новых комплексах на их основе и выяснения роли различных дефектов в формировании физико-химических свойств данных материалов, в частности, темновой и фотопроводимости;

- перспективами использования новых типов молекулярных комплексов на основе фуллерита С ¿о с известными электрическими и фотоэлектрическими свойствами в оптоэлектрических приборах.

Объектами исследований являлись монокристаллы фуллерена Со» выращенные в ИФТТ РАН, г. Черноголовка и новые молекулярные комплексы на его основе [ {Cd (H-Pr2dtc)2} 2DMP] ■ (Cw)3 (C6HsC l)2> TBPDA-2C«, {CtAdedtcbh-Cso, LCV'Qo'CeHjCl, [{Hg(K-Pr2dtc)2}2DMP](Cs0)J(C<,HJC])2) TMPDA'Qo, синтезированные в ИПХФ РАН, г. Черноголовка в 2004-2006 гг.

Цель настоящей работы заключалась в обнаружении и исследовании локальных уровней в запрещенной зоне фуллерита С&> и комплексов на его основе, влияющих на их электрическую проводимость, а также в экспериментальном определении параметров материала, обусловливающих его транспортные свойства. В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Создать экспериментальные условия для исследования темновой и фотопроводимости фуллерита С«> и новых молекулярных комплексов на его основе при различной температуре.

2. Разработать программное обеспечение для записи, качественной и количественной обработки первичного потока экспериментальных данных.

3. Методами термоактивационной спектроскопии и тока, ограниченного пространственным зарядом, определить энергетический спектр электронных ловушек в щели запрещенных энергий и их параметры в фуллернте С« и новых комплексах на его основе.

4. Исследовать спектры возбуждения фотопроводимости монокристаллов С$о при различной температуре,

5. На основе экспериментальных результатов предложить модели и механизмы, объясняющие полученные зависимости проводимости и фотопроводимости фуллерита С» и комплексов на его основе, а также определить роль дефектной структуры в формировании центров захвата носителей заряда.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем.

Впервые в фуллерите О^а и ряде новых комплексов на его основе несколькими независимыми методами получены энергетические спектры локальных уровней захвата носителей заряда, положение которых определялось от дна зоны проводимости. Выявлена тонкая структура спектра. Установлено, что за образование данных уровней ответственны дефекты структуры, имеющиеся в кристаллах. '

Впервые проведено систематическое исследование параметров ловушек в запрещенной зоне фуллерита С« и новых комплексов на его основе, определяющих их транспортные свойства.

Анализ спектров фотопроводимости, полученных при различной температуре для монокристаллов позволил определить положение и интенсивность основных оптических переходов, формирующих их фотоэлектрические свойства, а также энергетические параметры темповой н фотопроводимости. Выявлено, что энергии активации фото проводимости зависят от энергии возбуждающих фотонов. Это свидетельствует о том, что основные механизмы появляющихся переходов в спектрах фотопроводимости различны. Установлено, что за резкое нарушение гладкого изменения интенснвностей оптических переходов в спектрах фотопроводимости фуллерита С« при изменении температуры ответственны выявленные другими методами локальные состояния в запрещенной зоне фуллерита Си-Показ ано, что дефекты, образующие данные локальные уровни, являются электрически и оптически активными.

Научная ценность и практическая значимость работы заключается:

- в обнаружении и количественной харакгеризации различными независимыми методами локальных состояний в щели запрещенных энергий в фуллерите С во и новых фуллереносодержащнх комплексах [ {Cd(u-РггЛс)2}2БМР]-(С60)у(С6Н5С1)г, TBPDA-2C«,, {CtAdedtcbhC«, LCV-CWCsHjCl, [{Щ(к-Рг2ЛсЫгОМРКС6оМада)2, TMPDAQo. Были использованы методы термостимулированного тока проводимости (ТСТ) [4] и токов, ограниченных пространственным зарядом (ТОПЗ) [5], которые являются распространенными и падежными при изучении энергетической структуры локальных центров захвата носителей заряда в изоляторах и высокоомных полупроводниках. Были определены параметры спектров ловушек в запрещенной зоне и их роль в формировании транспортных свойств перечисленных выше фуллереновых комплексов;

в выявлении новых физических эффектов темновой и фотопроводимости в фуллерите Сзд и новых комплексах на его основе. В частности, показано, что незначительное изменение температуры образца существенно влияет на его электронно-оптические свойства, и необходим учет полученных результатов при разработке моделей и механизмов темновой и фотопроводимости;

- в выяснении природы физических свойств, обусловленных особенностями электронной и дефектной структуры, что имеет особое

значение для фуллермтов и комплексов на их основе в связи с перспективами их применения. Измерение и анализ термостимулнрованных токов и токов, ограниченных пространственным зарядом, позволил определить важнейшие параметры (глубина залегания локальных уровней ловушек от дна зоны проводимости, плотность состояний на дне зоны проводимости и в запрещенной зоне, концентрация свободных носителей заряда, их подвижность, величина проводимости), а также механизмы релаксации заряда в кристаллах;

- в возможности па основании полученных данных учета факторов влияния внешних воздействий (энергии квантов возбуждающего излучения, температуры и МП) на свойства фуллереносодержащих материалов при проектировании электронных приборов на их основе и управления их свойствами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Семейства температурных зависимостей термостимулированного тока проводимости (ТОТ) фуллерита С№ и новых молекулярных комплексов фуллеренов [{Са(«-Рг2^сЫ2'ОМРКСбо)5<СбН5С1)2, ТВРОА-гС«,, {Си"(аес31с)2}2С6й, ЬСУС60С6Н5С1, [{Нё(н-Рг2с11с)2}г-ОМР](С60)5(С6Н;С1)2) ТМРЬА Сю, позволяющие найти их параметры (глубину залегания уровней от дна зоны проводимости, плотность состояний, концентрацию свободных и локализованных носителей заряда), которые определяют их удельную проводимость и другие транспортные свойства,

2. Энергетический спектр локальных уровней захвата носителей заряда (ловушек) в интервале запрещенных энергий в монокристалле См и параметры его распределения, полученные из анализа вольт-амперной характеристики и температурных зависимостей тока проводимости в рамках теории токов, ограниченных пространственным зарядом, в модели гауссова приближения.

3. Спектры возбуждения фотопроводимости монокристаллов Сзд в температурном интервале 250...350 К, Особенности изменения данных спектров при температурах 260 К и 315 К.

4. Модели и механизмы, объясняющие поведение проводимости и фотопроводимости под воздействием внешних факторов, в частности, температуры, связанные с имеющимися дефектами структуры в исследуемых кристаллах.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих конференциях и семинарах:

• XIV, XV, XVI, XVIII Всероссийские симпозиумы «Современная химическая физика» (Туапсе, 2002,2003,2004,2006);

• IV Международный симпозиум «Фуллерены и фуллеренеподобные структуры в конденсированных средах» (Беларусь, Минск, 2006);

• X Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (Москва, МГУ, 2004);

• IX, X и XI Державинские чтения (Тамбов, ТГУ, 2004-2006);

• III Международная конференция «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов, 2003).

Основные публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ [1-12].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитируемой литературы, содержащею 117 наименований. Полный объем составляет 108 страниц машинописного текста, в том числе 36 иллюстраций и 3 таблицы.

Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертационной работе. В работах опубликованных в соавторстве, автору принадлежит разработка, создание и отладка экспериментальных установок, проведение экспериментов, математическая обработка экспериментальных данных, а также участие в планировании экспериментов, обсуждении результатов и написании статей.

Диссертационная работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (фанты № 02-02-17571 и Кг 06-02-96323), ФЦП «Фуллерены и атомные кластеры», Государственной программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (грант Да 717), ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы (ГКХа 02.442.11.7470).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована основная цель, определены задачи исследования, новизна и практическая значимость работы, представлены выносимые на защиту основные положения.

Первая глава является обзорной. В ней приводится краткий обзор имеющихся литературных данных о структуре, электронных и оптических свойствах фуллеренов и донорно-акцепторных комплексов на их основе, а также перспективах практического применения данных материалов в различных областях науки и техники. Особое внимание уделено анализу теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованию проводимости в фуллеритах.

Во второй части главы рассмотрены возможные методы исследования локальных центров захвата носителей заряда в запрещенной зоне. Рассмотрены место и роль термоактивациоиной спектроскопии в комплексе релаксационных методов исследования высокоомных полупроводников и диэлектриков. Кратко описана проблема контактов "металл-полупроводник", являющаяся неотъемлемой частью как самой методики исследования, так и полупроводниковой техники.

Вторая глава посвящена описанию методических вопросов диссертационной работы. В первой ее части описана методика получения образцов для исследования и их технические характеристики и параметры. Во второй части приведена схема экспериментальной установки для определения

энергетического спектра ловушек носителей заряда методами термоактивационной токовой спектроскопии и токов, ограниченных пространственным зарядом. В заключение приведена схема оригинального экспериментального комплекса для исследования фотопроводимости молекулярных кристаллов в условиях действия постоянного МП с индукцией до 1 Тл и в его отсутствие. Также указаны методы и способы вычисления определяемых физических величин.

Третья глава посвящена исследованию центров захвата (ловушек) носителей заряда в фуллерите Сад.

В разделе 3.1 описаны результаты исследования электронных ловушек в монокристалле С^, полученные методом термоактнвационной токовой спектроскопии [4]. На рисунке 1 представлены спектры тс рм ости м ул и ро ван но то тока (ТСТ) фуллерита Сад. полученные в опытах с различными скоростями нагрева. Кривые асимметричны и имеют один максимум при температуре, определяемой глубиной ловушек, сечением захвата и скоростью нагревания. Это свидетельствует о присутствии ловушек одного типа, находящихся на определенной глубине от дна зоны проводимости. Анализ формы спектров ТСТ показывает наличие в фуллерите

быстрых уровней захвата, для которых отношение скорости захвата электрона к скорости его рекомбинации с дыркой много больше единицы.

В работе даются обоснования, свидетельствующие о гауссовом распределении спектра ловушек в запрещенной зоне фуллерита.

Глубина залегания уровня ловушек (Г,14'1 от дна зоны проводимости определялась тремя способами: по наклону начального нарастания экспериментальной кривой тсрмостимулнрованного тока [/~/0ехр(- }У,тст/кТ), Т^Т'ёГо, где Тт -температура максимума пика ТСТ, Т0 - начальная температура] „, тгг Ы(1п I) „ ,

(V, ---—— (рис. 2а), из трансцендентного уравнения

7Vcw

Рис. 1. Кривые тер мостимули ров энного тока / в фуллерите См. Скорость нагрева f¡\ I - 3 К/мин, 2-5 К/мин. $-8 К/мни.

d(-\/kT)

тег

кТ1

■ехр

Wt

тег

кТ-

посредством варьирования скорости нагрева 0

(рис. 26) и из зависимости (1) между глубиной ловушки электронов выраженной в электрон вольтах, и температурой Тт [4]:

ТСТ

щ

1СТ

= Т

1,92-10

'И)

+ 3,210

-4

-0,015,

О)

где V — частотный фактор (в наших экспериментах значение V = 4,2). В пределах точности измерения три способа дают одно и тоже значение глубины залегания уровней ловушек Ж,тст = 0,32 ± 0,03 эВ.

00

э 5-

£ ^ а

о 4-

£ 1

35 40

1/кТ, эВ*' УкТ, эВ

Рис. 2. Определение глубины уровня ловушек ИЦ**"* а) по начальному участку зависимости термостн мулирован ного тока I (ТСТ) от обратной температуры Г, б) посредством варьирования скорости нагрева (3. Г„ - температура максимума пика. Кривые и точки 1, 2, 3 соответствуют спектрам ТСТ е£-3,5 и 3 К/мин.

Проведена оценка плотности состояний N?cr на уровне №|тст по максимуму термостимулированного тока и ширине гауссова распределения ДГК Определены соответствующие значения Лг,тсг ~ 1018 -1019 м"3 и ДIV =0,14 эВ. На основании данных, полученных методом ТСТ, впоследствии построено распределение локальных состояний (рис. 4), обусловленных дефектной структурой кристалла, находящихся на глубине ГГ,ТСТ от дна зоны проводимости.

В разделе 3.2 представлены результаты исследования энергетического спектра локальных уровней захвата носителей заряда в монокристаллах С^о в рамках теории токов, ограниченных пространственным зарядом (ТОПЗ), в модели гауссова приближения [5].

При комнатной температуре получена вольт-амперная характеристика монокристалла С#> (рис. 3), типичная для ТОПЗ в органических полупроводниковых кристаллах с центрами захвата носителей заряда.

На ВАХ выявлены участки с различной степенной зависимостью 1 = /(Ц") (здесь 1 - протекающий ток, и - приложенное напряжение^ В рамках представлений о ТОПЗ дана интерпретация особенностей экспериментальной ВАХ, соответствующих участкам 1 - IV (рис. 3). Наличие участков с п >2 позволяет говорить об инжекции носителей заряда из контактной области в образец. Полученные данные свидетельствуют о существовании двух распределений ловушек со средними значениями энергии активации ГГц70" '

, что подтверждается тонкой структурой,

и

выявленной

дифференцированием БАХ (рис. 3, кривая 2} (наклон экспериментальной ВАХ п = d(lgl)/d(lgU) имеет локальный максимум п » 5 при U ~ 60 В и возрастает до л = 8 при U> 150 В).

IOFt

Рис. 3. Вольт-амперная

характеристика фуллерита С»: квадраты - экспериментальна« ВАХ; 1 - кривая, полученная аппроксимацией экспери-

ментальной ВАХ аналитической формулой (2) приближения теории ТОГТЗ гауссова распределения ловушек; кружки и кривая 2 - зависимости наклона п экспериментальной ВАХ и кривой ] от напряжения U. Параметры образна: толщина L ™ 300 мкм, площадь контактов $-0,25 мм2,/! = 1,39 см2/(Вс).

анализ вольт-амперной

0' 101 10J 1

Напряжение на контактах U, В

Проведен некоторый количественный характеристики монокристалла С«>. Проводимость образца у на омическом участке ВАХ при комнатной температуре составляет 7 ~ 6-10'9 (Осм)"1. Концентрацию свободных электронов пе, определенную по напряжению UQ перехода от омической к квадратичной зависимости I(U) (в нашем случае Ua = 10 В, см. рис. 3), можно вычислить как пе = ее0С/ц /el = 2,7-Ю16 м"3, где с = 4,4 - диэлектрическая проницаемость С60, (о ~ 8,85* 10*12 Ф м*1 - электрическая постоянная, е - элементарный заряд. Используя соотношение 7 = цепе, получаем, что подвижность электронов в наших образцах фуллерита равна ц= 1,39 cmV(Bc). Найденная подвижность коррелирует со значением ц= 1,65 смг/(Вс) [б], полученным время-пролетным методом, и значением дрейфовой подвижности электронов ¡1 = 1,3 смг/(В-с) [7]. Это подтверждает достоверность данных, полученных методом анализа ВАХ.

Дня определения положения максимумов распределений №iiTOn3 и локальных состояний захвата носителей заряда в щели запрещенных энергий монокристалла С60 измерены температурные зависимости тока проводимости. Найдено, что FFtlTon3- 0,28±0,03 эВ, a WnTom » 0,20±0,03 эВ.

Для определения параметров каждого из распределений в соответствии с величиной U и значением наклона ВАХ п = 3-8 использовано аналитическое приближение теории ТОПЗ [5]

eMV fayY Ntexp\-W?m3 / кт] ^ (2)

L (eL2N, -££auf

где } — плотность тока, ЛГе — плотность состояний на дне зоны проводимости, Л1,— плотность состояний на энергетическом уровне 1Г,топз,

а = /\6к2Т2 +1, а - дисперсия гауссова распределения.

В таблице 1 приведены значения параметров для гауссовых распределений при и ПйТ0ПЗ, которые дают наилучшее совпадение

расчетной по (2) и экспериментальной ВАХ (рис. 3). Для распределения при |Гстого наблюдается более узкий уровень захвата носителей заряда по сравнению с распределением при И» 3 (см. О] и Ог в таблице 1).

Таблица 1. 3начеши параметров гауссова распределения ловушек носителей заряда, полученные аппроксимацией экспериментальной ВАХ монокристалла Си с помощью аналитической формулы (2).____

№ IVь эВ а, эВ Nb м* Nt, м*

1 0,28 0,10 5,45-10" 9,89-10"

2 0,20 0,04 1,06-1 о" 1,62-10"

Обобщение результатов, полученных методами ТСТ и TOII3, можно сделать, используя соотношение для зависимости плотности локальных состояний N(W) в запрещеной зоне от энергии W [4, 5]:

(2л) О' ^ 2сг1 )

Оно дает возможность построить распределения ловушек в запрещенной зоне в монокристалле Сю (рис. 4} как суперпозицию отдельных гаусовых распределений около уровней 1УаТ0ПЗ и 3 метода ТОПЗ it fF,TCT метода ТСТ.

5 10" 10" 5 10"

Плотность локальных уровней N, m j эВ'1

Рас. 4. Кривые гауссова распределения ловушек в монокристалле С№

В методе ТСТ нижнюю и верхнюю границы глубин ловушек, которые могут быть измерены, определяет температурный интервал, в котором осуществляются экспериментальные исследования. Глубина ловушек, которые можно обнаружить с помощью метода ТОПЗ в полупроводниках п-тнпа при инжекции электронов, находится в диапазоне от % ширины

запрещенной зоны до дна зоны проводимости. Из сказанного можно заключить следующее. За локальные состояния с максимумом распределения на глубине ~ 0,3 эВ, определенные методами ТСТ и ТОПЗ, ответственны дефекты одной природы, а расхождение зависит от метода исследования. Так как метод ТСТ является наиболее прямым способом исследования центров захвата, то глубина залегания найденных ловушек Wt = 0,32 ± 0,03 эВ наиболее вероятна.

В разделе 3.3 приведены экспериментальные результаты исследования температурной зависимости спектров

фотопроводимости фуллерита С60. Было выявлено, что в исследуемой

¿00 ' 5do ' ¡Зо Х,,нм Ж

I " v ММ [Н -0.4 Т.-;)

2,64 >В 1 - Спсггр 6ci Mi l

.07 зЗ

.Т-ЗЗО К

3,87 эВ

области температур

250 К <Т <350 К спектры

фотопроводимости фуллерита эволюционируют с ее ростом, как показано на рисунке 5. Поскольку темновая проводимость при -350 К примерно в 15 раз больше, чем при 250 К, спектры представлены в разном масштабе и со сдвижкой по вертикальной оси. Разложение спектров

фотопроводимости фуллерита С« на лоренцевы составляющие позволяет выделить три оптических перехода с энергиями 2,64 эВ, 3,07 эВ и 3,87 эВ. Энергиям 2,64 эВ и 3,87 эВ соответствуют дипольно

разрешенные оптические переходы

Ьц-» t|e и hg-» ti„ соответственно.

2 3 4

Энергия фотовозбужлония Е, эВ

Рис. 5. Спектры фотопроводимости фуллерита См при различной температуре. Справа около каждой пары кривых показан коэффициент, на который умножена фотопроводимость.

Второй оптический переход при

3,07 эВ принято связывать с экситонами с переносом заряда [8]. С увеличением температуры амплитуда коротковолновых пиков растет медленнее длинноволновых. Показано, что положения первого и второго перехода оказались независящими от температуры. При понижении температуры, начиная с Т~ 273 К, происходит смещение 3-го перехода при 3,87 эВ в сторону больших энергий на величину — 0,07 эВ.

Из полученных температурных зависимостей интенсивности переходов определены их энергии активации, которые оказались равными ~ 0,3 эВ для первого, — 0,2 эВ для второго и — 0,06 эВ для третьего пиков.

Также выявлено, что с повышением температуры наблюдается плавное возрастание интенсивности первой и уменьшение интенсивности третьей оптических полос. Обнаружено, что при температурах Т\ -260К и ~ 315К гладкое изменение спектра фотопроводимости нарушается.

В МП с индукцией В » 0,4 Тл качественный вид спектров сохраняется н наблюдается увеличение фототока до 13% в диапазоне энергий фотонов 2,354,5 эВ рис. 5. Это дает основание считать, что слабое МП влияет на атермические процессы, в частности, спиновые. Механизм влияния МП на фотопроводимость монокристаллов С и описан в работе [9].

Во второй части раздела 3.3 рассмотрены механизмы фотопроводимости фуллерита при изменении температуры.

Различие в энергии активации трех оптических переходов в спектре указывает на то, что основные механизмы переходов в этих спектрах различны. Быстрое увеличение фотопроводимости в fee фазе, начиная с 2 эВ, может быть приписано тепловой диссоциации экситонов. Уменьшение фототока при энергиях больше 3,2 эВ с возрастанием температуры происходит вследствие эффекта поверхностной рекомбинации или захвата ловушками носителей заряда в процессе межмолекулярного перемещения, который заметно уменьшает их время жизни.

Изменение спектра фотопроводимости при Т\ связано с фазовым переходом sc-fcc и достаточно полно описано в литературе. Резкое изменение спектров при , вероятно, связано с имеющимися центрами захвата носителей заряда вследствие наличия дефектов различной природы в фуллернте С«>-Носители, захваченные в объеме кристалла и на его поверхности, могут снова обрести подвижность в различных процессах освобождения из ловушек. Так, опустошение ловушек может произойти в результате поглощения фононов из локального окружения, т.е. в процессе термического освобождения носителей нз ловушек. Захваченные ловушками носители заряда освобождаются в результате нагрева образца, и показателем глубины ловушек является температура, при которой скорость опустошения максимальна. Воспользовавшись соотношением (1) и значением Igp из метода ТСТ, получим значение глубины ловушек, равное 0,32 ± 0,03 эВ, при экспериментальной скорости нагрева /3=1 К/мин и 7"т = 72 = 315 К. Данное обстоятельство позволяет сделать вывод о том, что выявленные независимыми методами (ТСТ, ТОПЗ и оптическое возбуждение) локальные состояния в запрещенной зоне фуллерита Сзд влияют не только на их темповую, но и на фотопроводимость, а образующие эти состояния дефекты являются электрически и оптически активными.

В четвертой главе представлены результаты исследования электронных ловушек в молекулярных комплексах на основе фуллерена [{Cd(«-Pr2dtc)2}I DMP] (C6ü)ä (C6H)Cl)2 (/), TBPDA-2C«, (2), {CiAdedtcfch-C«,» (3), LCV-CWC6HSC1 (4), HCdtH-Pr^tcfehDMPHCeoMC^Clb (J),

TMPDAC« (<*)•

Исследования показали, что спектры ТСТ в температурном диапазоне 300...850 К в целом для комплексов 1-6 различны (рис. 6). В зависимости от соотношения концентраций носителей заряда на мелких и глубоких центрах захвата, а также от соотношения времен (сечений) захвата и рекомбинации носителей заряда реализуются различные режимы термостимулированноЙ проводимости. Как следует из теории термостимулированных токов, по виду кривых ТСТ можно судить о характере рекомбинации. Рассмотрим особенности полученных графиков температурной зависимости ТСТ.

Рис.6. Семейства температурных зависимостей термостимулнрованного тока проводимости / фуллереносодержащих комплексов (индексы и цифры 1-6 около кривых соответствуют комплексам 1-6). @ - скорость нагрева, /<> - начальный ток. Около кривых 1 и 2 показан коэффициент, на который умножен ток.

В комплексе 3 пик спектра ТСТ подобно пику на кривых ТСТ фуллерита С«> асимметричен и имеет один максимум при температуре, определяемой глубиной ловушек, сечением захвата и скоростью нагревания. Это свидетельствует о «мономолекулярном» режиме термостимулированной проводимости в этих кристаллах при данной температуре и показывает наличие в этих комплексах быстрых уровней захвата на данной глубине. Для осуществления такого режима необходимо чтобы концентрацня более глубоких центров захвата значительно превышала концентрацию центров, опустошающихся в интервале исследуемых температур, а время рекомбинации свободных электронов оставалось постоянной величиной.

Отсутствие максимума на кривых ТСТ и неограниченный рост тока с увеличением температуры предполагает «бимолекулярную» рекомбинацию носителе заряда в условиях слабого перезахвата (комплексы 2 при 7>800 К, 3 при 7>600 К, 4 и 5). Данный режим реализуется в случае, когда концентрация более глубоких центров захвата носителей заряда пренебрежимо мала и время рекомбинации электрона с дыркой много меньше времени захвата свободных электронов ловушками с энергией

Пики кривых ТСТ комплексов 1 и 6 до 71=375 К имеют гладкую огибающую и практически симметричны относительно температуры

максимума. Это обстоятельство говорит о термостимулирован ной проводимости при «смешанной» рекомбинации.

Глубина залегания уровня ловушек IV,, определенная по наклону начального участка пика термостимулированного тока, составила

№u(l> = 0,44 ±0,01 эВ,

Ж„<г> = 1,29 ± 0,02 эВ и 1Уа(2) = 1,38 ± 0,01 эВ, = 0,43 ± 0,02 эВ и = ± 0,02 эВ,

fTti{4) = 0,93 ± 0,02 эВ,

Wt ,(5) = 0,43 ± 0,02 эВ,

lVti(i) = 0,07 ± 0,02 эВ и Wa{6) = 0,43 ± 0,02 эВ.

Для обоснования справедливости выдвинутых предположений о характере рекомбинации в этих комплексах, используя полученные параметры ловушек, построены модельные кривые термостимулированного тока. Установлено, что они качественно повторяют экспериментальные данные.

В комплексах 2 при 7V780 К и 6 при Т>400 К наблюдалась плохо структурированная форма ТСТ с невыраженными пиками, что свидетельствует о размытости распределения электронных состояний по запрещенной зоне. В координатах 1п(/) — 11кТ начальный участок пика ТСТ изгибается так, что угол наклона (эффективное значение энергии термической активации) с увеличением температуры растет. Это указывает на "квазинепрерывность" энергетического распределения электрически активных дефектов с гауссовой формой распределения по энергии в запрещенной зоне.

В четырех комплексах (7, J, 5 и б) выявлены ловушки на глубине порядка 0,43 эВ от дна зоны проводимости. Это дает право предположить, что в этих кристаллах образуются центры захвата, обусловленные одним типом дефектов.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы по работе.

1. Методом анализа термостимулированных токов (ТСТ) получен энергетический спектр центров захвата (ловушек) носителей заряда в монокристаллах С«). Установлено, что в процессах переноса и накопления заряда происходит захват носителей на локализованные состоят«я в запрещенной зоне, которые имеют распределение по энергии с максимумом на глубине 0,32 ± 0,03 эВ от дна зоны проводимости.

2. На основе экспериментальных результатов в рамках теории токов, ограниченных пространственным зарядом (ТОПЗ), в модели гауссова приближения выявлено, что спектр ловушек в фуллерите См имеет тонкую структуру и содержит, по меньшей мере, два максимума при 0,28 ± 0,03 эВ и 0,2 ± 0,03 эВ ниже дна зоны проводимости. Установлено, что за локальные состояния с максимумом распределения на глубине — 0,3 эВ ответственны несовершенства кристаллической структуры одной природы, создаваемые собственными дефектами или типичными, существующими даже в "номинально чистом" кристалле, примесями.

3. Анализ спектров ТОТ и вольт-амперной характеристики позволил определить значение проводимости, концентрацию свободных носителей заряда и их подвижность. Для каждого распределения ловушек найдены его ширина и плотность состояний на энергетическом уровне в запрещенной зоне. Следует отметить, что подобного вида зависимости ТОТ, ТОПЗ и энергетические спектры ловушек в фуллерите С№ наблюдались нами во всех исследуемых образцах, несмотря на то, что примесный состав их мог несколько различаться.

4. Впервые проведено систематическое исследование спектров возбуждения фотопроводимости монокристаллов Сад в fee фазе в условиях, близких к естественной области возможного применения: в интервале длин волн возбуждающего излучения 270...600 нм. Показано, что эти спектры существенно эволюционируют в исследуемой области температур, что важно при использовании См в оптоэлектронных приборах. Оптическим методом показано, что за нарушение гладкого изменения спектров фотопроводимости в фуллерите С6о при Г=315 К ответственны те же локальные уровни, выявленные методами ТСТ и ТОПЗ, а дефекты, их образующие, являются электрически и оптически активными. На основе полученных экспериментальных результатов предложены механизмы, объясняющие особенности температурной зависимости спектров фотопроводимости фуллерита. Выявлена роль электронных ловушек в формировании механизмов проводимости и фотопроводимости.

5. Обнаружено, что температурные зависимости термостимулированного тока для комплексов [{Cd(«-Prjdtcbh-DMPKCttMQHjClb TBPDA-2Q0, {CuII(dedtc)2}2C£>0, LCV-Qo-QHjCl, [{HgC«-Pr2dtc)2}2DMP](Ci0)s(C6HiCl)I, TMPDACeo имеют качественные различия. Их анализ показал, что в исследованных соединениях реализуются различные режимы термостимулированной проводимости ("мономолекулярный", "бимолекулярный" и "смешанный"), которые зависят от соотношения концентраций носителей заряда на мелких и глубоких центрах захвата, а также от соотношения времен (сечений) захвата и рекомбинации носителей заряда.

6. Проведенные исследования показали, что молекулярные кристаллы на основе фуллерита Сю обладают структурными несовершенствами, учет которых необходим при проектировании элементной базы для новых электронных приборов на их основе.

Список цитируемой литературы.

1. ТрефиловВ.И., ЩурД.В., Тарасов Б.П, и др. Фуллерены - основы материалов будущего. - Киев: АДЕФ — Украина, 2001. — 147 с.

2. Сидоров Л.Н., Юровская М.А. и др. Фуллерены. - М.; Экзамен, 2005. — 688 с.

3. Макарова Т.Л. Электрические и оптические свойства мономерных и полнмеризованных фуллеренов // ФТП. - 2001. - Т. 35. - № 3. - С. 257-291.

4. Гороховатский Ю.А., Бордовский Г.А., Термоактивационная токовая спектроскопия высокоомных полупроводников и диэлектриков. -М.: Наука, 1991.-248 с.

5. Андреев В.А., Курик Н.В., Нешпурек С., Силиньш Э.А., Сугаков В.М., Тауре А.Ф., Франкевич Е.Л., Чапек В. Электронные процессы в органических молекулярных кристаллах. Перенос, захват, спиновые эффекты. - Рига: Зинатне, 1992,-364 с.

6. Frankevich Е., Maruyama Y., Ogata Н. Mobility of charge carriers in vapor-phase grown C«, single crystal // Chem. Phys. Lett. - 1993. - Vol. 214. 1 • P. 39-44.

7. Priede G., Pietzak В., and Konenkamp R. Determination of transport parameters in fullerene films//Appl. Phys. Lett. - 1997. - Vol. 71. 15 - P. 2160-2162.

8. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Николаев P.K., Умрихин A.B., Шмурак С.З. Спектр фотопроводимости монокристаллов С«>в магнитном поле // ДАН. -2002.-Т. 387. -№б.-С. 1-3.

9. Golovin Yu.I., Lopatin D.V., Nikolaev R.K., Umrikhin A.V., Umrikhina M.A. and Rodaev V.V. Influence of Electric and Magnetic Fields on Photoconductivity of Сю Single Crystal // Fullerenes, nanotubes, and carbon nanostructures. - 2006. - Vol. 14. - № 2-3. - P. 503-506.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах.

Публикации « изданиях па перечню ВА К:

1. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Самодуров A.A., Столяров P.A., Николаев Р.К. Локальные центры захвата носителей заряда в монокристаллах С60 //ФТТ. - 2006. - Т. 48. - Яэ 9. - С. 1723-1726.

2. Лопатин Д.В., Самодуров A.A. Влияние температуры и магнитного поля на спектральную зависимость фотопроводимости монокристаллов Сед // Вестник ТГУ. (Серия: Естественные и технические науки) - 2004. - Т. 9. -№ Ь-С. 123-124.

3. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Николаев Р.К., Самодуров A.A., Шмурак С.З. Температурная зависимость спектров фотопроводимости монокристаллов С« в магнитном поле // Вестник ТГУ. (Серия: Естественные и технические науки) - 2003. - Т. 8. - № 4. С. 656-657.

В других изданиях:

4. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Николаев Р.К., Самодуров A.A., Столяров P.A. Энергетическое распределение ловушек в фуллерите С#>, определенное методом термостимулированиого тока // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2006. - Т. 3. - № 3. - С. 190-192.

5. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Николаев Р.К., Самодуров A.A., Столяров P.A. Термостимулированные токи и токи, ограниченные пространственным зарядом, в фуллерите См // Углеродные наноструктуры. Сборник трудов IV Международного симпозиума "Фуллерены и фуллереноподобные структуры в конденсированных средах" - Минск, Беларусь. - 2006. - С. 127-134.

6. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Самодуров A.A., . Столяров P.A. Энергетический спектр ловушек в фуллерите С«>, полученный методом термостимулированной спектроскопии // Тезисы докладов XVIII Всероссийского симпозиума "Современная химическая физика". - Туапсе. -2006.-С. US

7. Лопатин Д.В., Самодуров A.A., Столяров P.A., Чиркин Е.С. Энергетический спектр ловушек в монокристаллах С^, определенный методом токов, ограниченных пространственным зарядом // Тезисы докладов XI научной конференции «Держав инские чтения» - Тамбов, ИМФИ ТГУ им. ПР. Державина. - 2006. - С. 21-22.

8. Самодуров A.A. Энергетическое распределение ловушек в монокристаллах С ад // Сборник тезисов X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. - Москва, МГУ. - 2004. - С. 263-265.

9. Самодуров A.A., Лопатин Д.В. Исследование вольт-амперных характеристик монокристаллов С« // Тезисы докладов XVI Симпозиума «Современная химическая физика». - Туапсе. - 2004. - С. 92-93.

Ю.Самодуров A.A., Лопатин Д.В., Родаев В.В. Влияние температуры и магнитного поля на спектр фотопроводимости монокристаллов См // Тезисы докладов XV Симпозиума «Современная химическая физика». -Туапсе. - 2003. - С. 112-113.

11. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Самодуров A.A., Николаев Р.К.. Зависимость спектров фотопроводимости монокристаллов фуллерита Qq от температуры // Сборник тезисов III Международной конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений». - Тамбов. - 2003. - С. 177-178,

12.Лопатин Д.В., Дмитриевский A.A., Умрихин A.B., Самодуров A.A., Родаев В.В, Иванова М.А.. Влияние слабого магнитного поля на спектр фотопроводимости монокристаллов С бо II Тезисы докладов XIV Симпозиума «Современная химическая физика». - Туапсе. - 2002. - С. 6364.

Подписано в печать 20.11.2006 г. Формат 60x84/16. Объем 1а Тираж 100 экз. Заказ № 1100. Отпечатано в типографии ООО «А-ЭлитА» - 392008, Тамбов, ул. Советская, 190 г.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ФУЛЛЕРИТА С

И НОВЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ЕГО ОСНОВЕ

1.1. Физические свойства фуллерита Сбо

1.1.1. Атомарная структура молекулы Сбо и фуллерита на ее основе

1.1.2. Ориентационная структура Сбо

1.1.3. Электронная структура Сбо

1.1.4. Оптические свойства Сбо

1.1.5. Электрические свойства Сбо

1.1.5.1. Транспортные параметры

1.1.5.2. Проводимость

1.1.5.3. Модели проводимости

1.1.5.4. Фотопроводимость

1.1.5.5. Влияние кислорода на проводимость и фотопроводимость

1.2. Влияние изменения температуры на электрические и оптические свойства фуллерита Сбо

1.3. Структура донорно-акцепторных комплексов на основе фуллерена Сбо

1.3.1. Комплексы TMPDA-C^ и TBPDA-2C

1.3.2. Комплекс LCV-C6o-C6H5Cl

1.3.3. Комплексы [{HgtH-Pradtc^b-DMPKCeoV^HjCl^ и [{Cd(H-Pr2dtc)2}2-DMP]-(C6o)5-(C6H5Cl)

1.3.4. Комплекс {Cun(dedtc)2}2-C6o

1.4 Методы, используемые в работе для исследования локальных уровней

1.5. Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Основные положения теории методов термостимулированного тока и тока, ограниченного пространственным зарядом

2.1.1. Термостимулированный ток

2.1.2. Ток, ограниченный пространственным зарядом

2.1.2.1. Основные уравнения теории ТОПЗ для гауссова приближения

2.1.2.2. Инжектирующие контакты с молекулярными кристаллами

2.2. Экспериментальная методика исследования спектров локальных уровней в запрещенной зоне фуллерита Сбо и комплексов на его основе

2.2.1. Методика измерения термостимулированного тока

2.2.2. Методика измерения токов, ограниченных пространственным зарядом, в фуллерите Сбо

2.2.3. Методика измерения спектров фотопроводимости фуллерита Сбо

2.3. Образцы для исследований и методика их получения

2.4. Выводы по главе 2;

ГЛАВА 3. СПЕКТРЫ ЛОКАЛЬНЫХ УРОВНЕЙ В ФУЛЛЕРИТЕ С

3.1 Результаты исследования спектров электронных ловушек, полученные методом термостимулированного тока

3.2. Результаты исследования энергетического спектра ловушек в фуллерите Сбо в рамках теории ТОПЗ в модели гауссова приближения

3.3. Температурная зависимость спектров фотопроводимости фуллерита Сбо

3.3.1. Экспериментальные результаты исследования температурной зависимости спектров фотопроводимости фуллерита Сбо

3.3.2. Влияние изменения температуры на механизмы фотопроводимости фуллерита

3.4. Выводы по главе 3,

ГЛАВА 4. СПЕКТРЫ ЛОКАЛЬНЫХ УРОВНЕЙ В НОВЫХ КОМПЛЕКСАХ НА

ОСНОВЕ ФУЛЛЕРИТА С60;

4.1. Экспериментальные результаты измерения термостимулированного тока i в комплексах на основе фуллерита Сбо

4.2. Режимы термостимулирванной проводимости, реализующиеся в комплексах на основе фуллерита Сбо

I 4.3. Выводы по главе 4.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Диссертация посвящена изучению природы транспортных

• у свойств и характеристик фуллерита Сбо, а также новых комплексов на его основе. Исследования проводились в условиях, близких к естественной области возможного применения данных материалов по температурному интервалу 250.850 К, диапазону длин волн возбуждающего излучения 270.600 нм и величине индукции магнитного поля 0.Д4 Тл. Это важно в связи с перспективой практического использования этих материалов в микро- и наноэлектронике в качестве рабочего материала для фоторезисторов и полевых транзисторов, эффективных фотоэлектрических преобразователей энергии, в оптоэлектронных устройствах [1, 2] и т.д. Как следствие, в

- У последнее время возросла активность в области исследований свойств различных модифицированных фуллеренов как материалов, обладающих большим потенциалом в прикладном аспекте. Вместе с тем природа электрических и оптоэлектрических свойств даже чистого фуллерита Сво остается изученной недостаточно. Проведенный анализ экспериментальных результатов и предложенных механизмов влияния внешних воздействий (температуры, света, магнитного поля) на проводимость монокристаллов Сбо свидетельствует о том, что данного рода зависимости до сих пор исследованы в узкой области. Имеющиеся данные слабо связаны с реальной структурой, а иногда и

• у противоречивы. К примеру, в обзоре [3] приведена модель проводимости фуллерита Сбо, основанная на предположении об экспоненциальном распределении ловушек в запрещенной зоне. Однако данное обстоятельство недостаточно обосновано и требует экспериментального подтверждения. Величина запрещенной зоны и значение энергии активации проводимости для фуллерита Сво, полученные различными методами, лежат в широких пределах 1,5.2,15 эВ и 0,15.0,6 эВ, соответственно [3]. Все это не позволяет судить о степени общности и универсальности обнаруженных температуро- и светочувствительных явлений и адекватности предложенных моделей. Отметим, что к настоящему времени в отношении более интересных и разнообразных молекулярных комплексов фуллеритов, синтезированных в последние годы в большом количестве, информация, касающаяся транспортных свойств (активационных энергий, зонной структуры, типа проводимости и др.), скудна или полностью отсутствует.

Вместе с тем хорошо известно, что оптические и электрические свойства

• У полупроводников в сильнейшей степени зависят или целиком определяются дефектной структурой и обусловленной ею системой локальных уровней в запрещенной зоне. В этой связи исследования параметров, сильно зависящих от концентрации и вида дефектов, в фуллерите Сбо и комплексах на его-основе представляют особый интерес, поскольку величины и стабильность указанных параметров существенно влияют на рабочие характеристики разнообразных приборов и устройств, а в некоторых случаях даже определяют эти характеристики.

Таким образом, механизмы переноса, накопления и релаксации заряда, а, следовательно, и всех основных электрофизических явлений в материалах, которые определяются параметрами электрически активных дефектов, присущих этим материалам, являются актуальной темой исследований.

Исходя из сказанного, актуальность работы определяется:

- целесообразностью экспериментального определения широкого круга параметров фуллереновых комплексов, характеризующих их транспортные свойства, и уточнения их природы;

- необходимостью исследования спектров локальных уровней захвата носителей заряда в фуллеритах и новых комплексах на их основе и выяснения роли различных дефектов в формировании физико-химических свойств данных материалов, в частности, темповой и фотопроводимости;

- перспективами использования н.овых типов молекулярных комплексов на основе фуллерита Сбо с известными электрическими и фотоэлектрическими свойствами в оптоэлектрических приборах.

Объектами исследований являлись монокристаллы фуллерена Сбо, выращенные в ИФТТ РАН, г. Черноголовка и новые молекулярные комплексы на его основе [{Cd(//-Pr2dtc)2}2-DMP]-(C6o)5-(C6H5Cl)2, TBPDA-2C60, {Cun(dedtc)2}2-C6o, LCV'C60-C6H5C1, [{Hg(H-Pr2dtc)2}2-DMP]-(C60)5-(C6H5Cl)2, TMPDA-Сбо, синтезированные в ИПХФ РАН, г. Черноголовка в 2004-2006 гг.

Цель настоящей работы заключалась в обнаружении и исследовании локальных уровней в запрещенной зоне фуллерита Сбо и комплексов на его основе, влияющих на их электрическую проводимость, а также в экспериментальном определении параметров материала, обусловливающих его транспортные свойства. В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Создать экспериментальные условия для исследования темновой и фотопроводимости фуллерита Сбо и новых молекулярных комплексов на его основе при различной температуре.

• у

2. Разработать программное обеспечение для записи, качественной и количественной обработки первичного потока экспериментальных данных.

3. Методами термоактивационной спектроскопии и тока, ограниченного пространственным зарядом, определить энергетический спектр электронных ловушек в щели запрещенных энергий и их параметры в фуллерите Сбо и новых комплексах на его основе.

4. Исследовать спектры возбуждения фотопроводимости монокристаллов Сбо при различной температуре.

• у

5. На основе экспериментальных результатов предложить модели и механизмы, объясняющие полученные зависимости проводимости и фотопроводимости фуллерита

Сбо и комплексов на его основе, а также определить роль дефектной структуры в формировании центров захвата носителей заряда.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем.

• у

Впервые в фуллерите Сбо и ряде новых комплексов на его основе несколькими независимыми методами получены энергетические спектры локальных уровней захвата носителей заряда, положение которых определялось от дна зоны проводимости. Выявлена тонкая структура спектра. Установлено, что за образование данных уровней ответственны дефекты структуры, имеющиеся в кристаллах.

Впервые проведено систематическое исследование параметров ловушек в запрещенной зоне фуллерита Сбо и новых комплексов на его основе, определяющих их транспортные свойства.

Анализ спектров фотопроводимости, полученных при различной температуре для монокристаллов Сбо, позволил определить положение и интенсивность основных оптических переходов, формирующих их фотоэлектрические свойства, а также энергетические параметры темновой и фотопроводимости. Выявлено, что энергии активации фотопроводимости зависят от энергии возбуждающих фотонов. Это свидетельствует о том, что основные механизмы появляющихся переходов в спектрах фотопроводимости различны. Установлено, что за резкое нарушение гладкого изменения интенсивностей оптических переходов в спектрах фотопроводимости фуллерита Сбо при изменении температуры ответственны выявленные другими методами локальные состояния в запрещенной зоне фуллерита Сбо- Показано, что дефекты, образующие данные локальные уровни, являются электрически и оптически активными.

Научная ценность и практическая значимость работы заключается:

- в обнаружении и количественной характеризации различными независимыми методами локальных состояний в щели запрещенных энергий в фуллерите Сбо и новых фуллеренсодержащих комплексах [{Cd(//-Pr2dtc)2}2'DMP]-(C6o)5-(C6H5Cl)2, TBPDA-2C60,

Cun(dedtc)2}2-C6o, LCV-C6o-C6H5C1, [{Hg(//-Pr2dtc)2}2-DMP]-(C6o)5-(C6H5Cl)2, TMPDA-C60. Были использованы методы термостимулированного тока проводимости (ТСТ) [4] и токов, ограниченных пространственным зарядом (ТОПЗ) [5], которые являются распространенными и надежными при изучении энергетической структуры локальных центров захвата носителей заряда в изоляторах и высокоомных полупроводниках. Были определены параметры спектров ловушек в запрещенной зоне и их роль в формировании транспортных свойств перечисленных выше фуллереновых комплексов;

- в выявлении новых физических эффектов темновой и фотопроводимости в фуллерите Сбо и новых комплексах на его основе. В частности, показано, что незначительное изменение температуры образца существенно влияет на его электронно-оптические свойства, и необходим учет полученных результатов при разработке моделей и механизмов темновой и фотопроводимости;

- в выяснении природы физических свойств, обусловленных особенностями

• у электронной и дефектной структуры, что имеет особое значение для фуллеритов и комплексов на их основе в связи с перспективами их применения. Измерение и анализ термостимулированных токов и токов, ограниченных пространственным зарядом, позволил определить важнейшие параметры (глубина залегания локальных уровней ловушек от дна зоны проводимости, плотность состояний на дне зоны проводимости и в запрещенной зоне, концентрация свободных носителей заряда, их подвижность, величина проводимости), а также механизмы релаксации заряда в кристаллах;

- в возможности на основании полученных данных учета факторов влияния внешних

• У воздействий (энергии квантов возбуждающего излучения, температуры и МП) на свойства фуллеренсодержащих материалов при проектировании электронных приборов на их основе и управления их свойствами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Семейства температурных зависимостей термостимулированного тока проводимости (ТСТ) фуллерита Сбо и новых молекулярных комплексов фуллеренов [{Cd(H-Pr2dtc)2}2-DMP]-(C6o)5-(C6H5Cl)2, TBPDA-2C60, {Cun(dedtc)2}rC6o, ЬСУ-С6о-СбН5С1, [{Hg(«-Pr2dtc)2}2-DMPKC6o)5-(C6H5Cl)2, TMPDA-Сбо, позволяющие найти их параметры (глубину залегания уровней от дна зоны проводимости, плотность состояний, концентрацию свободных и локализованных носителей заряда), которые определяют их удельную проводимость и другие транспортные свойства.

2. Энергетический спектр локальных уровней захвата носителей заряда (ловушек) в интервале запрещенных энергий в монокристалле Сбо и параметры его распределения, полученные из анализа вольт-амперной характеристики и температурных зависимостей тока проводимости в рамках теории 'токов, ограниченных пространственным зарядом, в модели гауссова приближения.

3. Спектры возбуждения фотопроводимости монокристаллов Сбо в температурном интервале 250.350 К. Особенности изменения данных спектров при температурах 260 К и 315 К.

4. Модели и механизмы, объясняющие поведение проводимости и фотопроводимости под воздействием внешних факторов, в частности, температуры, связанные с имеющимися дефектами структуры в исследуемых кристаллах.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих конференциях и семинарах:

• XIV, XV, XVI, XVIII Всероссийские симпозиумы «Современная химическая физика» (Туапсе, 2002,2003,2004,2006);

• IV Международный симпозиум «Фуллерены и фуллереноподобные структуры в конденсированных средах» (Беларусь, Минск, 2006);

• X Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (Москва, МГУ, 2004); у

• IX, X и XI Державинские чтения (Тамбов, ТГУ, 2004-2006);

• III Международная конференция «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов, 2003).

Основные публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ [106-117].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитируемой литературы, содержащего 117 наименований. Полный объем составляет 108 страниц машинописного текста, в том числе 36 иллюстраций и 3

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Методом анализа тёрмостимулированных токов (ТСТ) получен энергетический спектр центров захвата (ловушек) носителей заряда в монокристаллах Сбо-Установлено, что в процессах переноса и накопления заряда происходит захват носителей на локализованные состояния в запрещенной зоне, которые имеют распределение по энергии с максимумом на глубине 0,32 ± 0,03 эВ от дна зоны проводимости.

2. На основе экспериментальных результатов в рамках теории токов, ограниченных пространственным зарядом (ТОПЗ), в модели гауссова приближения выявлено, что спектр ловушек в фуллерите Сбо имеет тонкую структуру и содержит, по меньшей мере, два максимума при 0,28 ± 0,03 эВ и 0,2 ± 0,03 эВ ниже дна зоны проводимости. Установлено, что за локальные состояния с максимумом распределения на глубине ~ 0,3 эВ ответственны несовершенства кристаллической структуры одной природы, создаваемые собственными дефектами или типичными, существующими даже в "номинально чистом" кристалле, примесями.

3. Анализ спектров ТСТ и вольт-амперной характеристики позволил определить значение проводимости, концентрацию свободных носителей заряда и их подвижность. Для каждого распределения ловушек найдены его ширина и плотность состояний на энергетическом уровне в запрещенной зоне. Следует отметить, что подобного вида зависимости ТСТ, ТОПЗ и энергетические спектры ловушек в фуллерите Сбо наблюдались нами во всех исследуемых образцах, несмотря на то, что примесный состав их мог несколько различаться.

4. Впервые проведено систематическое исследование спектров возбуждения фотопроводимости монокристаллов Сбо в fee фазе в условиях, близких к естественной области возможного применения: в интервале длин волн возбуждающего излучения 270.600 нм. Показано, что эти спектры существенно эволюционируют в исследуемой области температур, что важно при использовании Сбо в оптоэлектронных приборах. Оптическим методом показано, что за нарушение гладкого изменения спектров фотопроводимости в фуллерите Сбо при Т= 315 К ответственны те же локальные уровни, выявленные методами ТСТ и ТОПЗ, а дефекты, их образующие, являются электрически и оптически активными. На основе полученных экспериментальных результатов предложены механизмы, объясняющие особенности температурной зависимости спектров фотопроводимости фуллерита. Выявлена роль электронных ловушек в формировании

• у механизмов проводимости и фотопроводимости.

5. Обнаружено, что температурные зависимости термостимулированного тока для комплексов [{CdCH-P^dtcMi-DMPJ^oV^HsClb TBPDA-2C60, {Cu"(dedtc)2}2-C6o, LCV-C6o-C6H5Cl, [{Hg(?/-Pr2dtc)2}2-DMP]-(C6o)5-(C6H5Cl)2, TMPDA-C60 имеют качественные различия. Их анализ показал, что в исследованных соединениях реализуются различные режимы термостимулированной проводимости ("мономолекулярный", "бимолекулярный" и "смешанный"), которые зависят от соотношения концентраций носителей заряда на мелких и глубоких центрах захвата, а также от соотношения времен (сечений) захвата и

• у рекомбинации носителей заряда.

6. Проведенные исследования показали, что молекулярные кристаллы на основе фуллерита Сбо обладают структурными несовершенствами, учет которых необходим при проектировании элементной базы для новых электронных приборов на их основе.

1. Фуллерены - основы материалов будущего / В.И. Трефилов и др... - Киев: Изд-во АДЕФ-Украина, 2001. -147 с.

2. Фуллерены: учеб. пособие / Л.Н. Сидоров и др.. М.: Изд-во «Экзамен», 2005. - 688 с.

3. Макарова, Т.Л. Электрические и оптические свойства мономерных и полимеризованных фуллеренов / Т.Л. Макарова // ФТП. 2001. - Т. 35. - № 3. - С. 257-291.

4. Гороховатский, IO.A. Термоактивационная токовая спектроскопия высокоомных полупроводников и диэлектриков / Ю.А. Гороховатский, Г.А. Бордовский. М.: Наука, 1991.-248 с.

5. Электронные процессы в органических молекулярных кристаллах. Перенос, захват,успиновые эффекты / В.А. Андреев и др.. Рига: Зинатне, 1992. - 364 с.

6. Taus, S.J. Room-temperature transistor based on single carbon nanotube / S.J. Taus, A.R. Verschueren, C. Dekker//Nature.-1998.- Vol. 393. P. 49-52.

7. Осипьян, Ю.А. Фуллерены новые вещества для современной техники / Ю.А. Осипьян, В.В. Кведер // Материаловедение. -1997. - № 1. - С. 2-6.

8. Шпилевский, М.Э. Фуллерены и фуллереноподобные структуры — основа перспективных материалов / М.Э. Шпилевский, Э.М. Шпилевский, В.Ф. Стельмах // Инженерно-физический журнал. 2001. - Т. 74. - № 6. - С. 106-112.

9. Kroto, H.W. Fullerene / H.W. Kroto, J.r. Heath, S.C.O Brien, R.F. Curl, R.E. Smolley // Nature (London). -1995. № 318. - C. 162.

10. Gu, B.L. Effects of molecular orientation on the electronic structure of fee Сбо / B.L. Gu, Y. Maruyama, J.Z. Yu, K. Ohno, Y. Kawazoe // Phys. Rev. B. -1994 vol. 49 - P. 16202-16206.

11. Елецкий, A.B. Фуллерены и структуры углерода / А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов // УФН. -1995.-Т. 165.-№9.-С. 977.

12. Dresselhaus, M.S. Science of Fullerens and Carbon Nanotubes / M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P.C. Eclund. San Diego: Academic Press, 1996. - 965 p.

13. Тихомирова, Г.В. Сравнительное исследование проводимости графита ифуллерена при высоких давлениях/ Г.В. Тихомирова, А.Н. Бабушкин // ФТТ. 2002. - Т. 44. - № 4. С. 618-620.

14. Steinman, Е.А. Optical Characteristics of Сбо Single Crystals Grown in Microgravity• у

15. Conditions / Steinman E.A.; Avdeev S.V.; Efimov V.B.; Ivanov A.I.; Izotov A.N.; Kalmykov

16. A.V.; Kveder V.V.; Markov E.V.; Nikitskii V.P.; Nikolaev R.K.; Ossipyan Y.A.; Padalko G.I.; Sidorov N.S.; Bazhenov A.V.; Dilanyan R.A.; Khasanov S.S. // Journal of Low Temperature Physics. 2000 - vol. 119. - № 3-4 P. 223-232.

17. Heiney, P.A. Orientational ordering.transition in solid C6o / P.A. Heiney, J.E. Fischer, A.R. McGhie, W.J. Romanow, A.M. Denenstein, J.P. McCauley, Jr., A.B. Smith, D.E. Cox // Phys. Rev. Lett. -1991. vol. 66. - № 22. - P. 2911-2914.

18. Saito, S. Cohesive mechanism and energy bands of solid Сбо / S. Saito, A. Oshiyama // Phys. Rev. Lett. -1991. vol. 66. -№ 20,-P. 2637-2640.

19. Mishori, B. Studies of electron structure of Сбо thin films by surface photovoltage spectroscopy / B. Mishori, E.A. Kalz, D. Faiman, Y. Shapira. // Sol. St. Commun. 1997. - vol. 102. - № 6. -P. 489-492.

20. Lof, R.W. Band gap, excitons, and Coulomb interaction in solid Сбо / R.W. Lof, M.A. van Veenendaal, B. Koopmans, H.T. Jonkman, G.A. Sawatzky // Phys. Rev. Lett. 1992. - vol. 68. -№26. -P. 3924-3927.

21. Sohmen, E. / E. Sohmen, J. Fink, W. Kraetschmer // Z. Phys. Rev. B. 1992. - vol. 86. -P. 87.у

22. Rabenau, Т. / T. Rabenau, A. Simon, R.K. Kremer, E. Sohmen // Z. Phys. B. 1993. - vol. 90. - P. 69.

23. Ohgami, Т. / T. Ohgami, Y. Shimada,H. Kubota,T.Tanaka,S. Matsuzaki, M. Nagata // Physica1. B.-1997.-vol. 239-P. 32.

24. Mondal, P. Dielectric relaxation, ac and dc conductivities in the fullerenes Сбо and C70 / P. Mondal, P. Lunkenheimer, A. Loidl // Z. Phys. -1996. vol. 99. - № 4. P. 527-533.• у

25. Hosoya, M. Dark conductivity and photoconductivity in solid films of C70, Сбо, and KxC7o / M. Hosoya, K. Ichimura, Z.H. Wang, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus, P.C. Eklund // Phys. Rev. B. -1994. vol. 49. P. 4981-4986. '

26. Hora, J. Optical response of Ceo thin films and solutions / J. Нога, P. Panek, K. Navatil, B. Handlilova, J. Humliek, H. Sitter, D. Stifter // Phys. Rev. B. 1996. - vol. 54. - P. 51065113.

27. Skumanich, A. Optical absorption spectra of carbon 60 thin films from 0.4 to 6.2 eV / A.• у

28. Skumanich // Chem. Phys. Lett. -1991. vol. 182. P. 486.

29. Wang, Lai-Sheng Threshold photodetachment of cold Ceo / Lai-Sheng Wang, J. Conceicao, Jin Changming, R.E. Smalley // Chem. Phys. Lett. -1991. vol. 182. № 1. - P. 5-11.

30. Gonda, S. Highly Sensitive Analysis for Valence Band Edge of Сбо Films by Total Yield Photoelectron Spectroscopy / S. Gonda, M. Kawasaki, T. Arakane, H. Koinuma // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. -1994. vol. 349. - P. 325-330.

31. Shirley, E.L. Excitons in solid C6o / E.L. Shirley, L.X. Benedict, S.G. Louie // Phys. Rev. B. -1996.-vol. 54-P. 10970-10977.

32. Dresselhaus, M.S. / M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P.C. Eclund // J. Mater. Res. 1993. -vol. 8.-P. 2054. -r .

33. Gallagher, S.U. / S.U. Gallagher, R.S. Armstrong, P.A. Lay, C.A. Reed // J. Phys. Chem. -1995.-vol. 99.-P. 5817.

34. Sundahl, M. / M.Sundahl, T.Anderson, O.Wennerstroem // Proc.-Electrochem. Soc. 1994. vol. 94.-P. 880.

35. Kelly, M.K. Optical transitions of Сбо films in the visible and ultraviolet from spectroscopic• уellipsometry / M.K. Kelly, P. Etchegoin, D. Fuchs, W. Kreatschmer, K. Fostiropoulos // Phys. Rev. B. -1992. vol. 46. - № 8. - P. 4963-4968.

36. Makarova, T.L. / T.L. Makarova // Mol. Cryst. Liq. Cryst. C. -1996. vol. 7. - P. 199.

37. Zhou, W. Optical absorption spectra of C70 thin films / W. Zhou, S. Xie, S. Qian, T. Zhou, R. Zhao, G.Wang, L. Qian, W. Li. // J. Appl. Phys. -1996. vol. 80. - P. 459.

38. Semkin, V.N. FT IR transmission spectral study of some single crystals of Сбо clathrates / V.N. Semkin, N.G. Spitsina, A. Graja // Chem. Phys. Lett. -1995. vol. 233. - №3. - P. 291-297.

39. Kazaoui, S. Comprehensive analysis of intermolecular charge-transfer excited states in Сбо and C70 films / S. Kazaoui, N. Minanii, Y. Tanabe, H.J. Byrne, A. Eilmes, P. Petelenz, K. Guminski // Phys. Rev. B. -1998. vol. 58. - P. 7689-7700.

40. Bechstedt, F. Excitonic effects in linear and nonlinear optical properties of Сбо / F. Bechstedt, M. Fiedler, L.J. Sham // Phys. Rev. B. -1999. vol. 59. - P. 1857-1869.

41. Troullier N., Martins J.L. Structural and electronic properties of C&JI Phys. Rev. B. 1992. -•vol. 46. - № 3. - P. 1754-1765.

42. Capozzi, V.Optical spectra and photoluminescence of Сбо thin films / V. Capozzi, G. Gasamassima, G.F. Lorusso, A. Minafra, R. Piccolo, T. Trovato, A. Valentini // Sol. St. Commun. vol. 98. - № 9. - P. 853-858.• у

43. Баженов, A.B. Фотонндуцнрованные изменения фундаментального поглощения в пленках Сбо / А.В. Баженов, А.В. Горбунов, К.Г. Волкодав // Письма в ЖЭТФ. 1994. -vol. 60.-№5.-Р. 326-328.

44. Баженов, А.В. Фотоиндуцированное поглощение света пленками Сбо в диапазоне 0,084,0 эВ / А.В. Горбунов, M.IO. Максимюк, Т.Н. Фурсова // ЖЭТФ. 1997. - vol. 112. - № 1.-Р.246.

45. Belu-marian, A. Effects of Annealing on the Conductivity of Сбо Thin Films / A. Belu-marian, R. Manailia, T. Stoica, A. Dragomir, M. Manciu, A. Devenyi, T. Braun // Fullerene Sci. Technol. -1995. vol. 3. - № 495. - P. 510.

46. Rabenau, Т. / Т. Rabenau, S. Roth, R.K. Kremer // Acta Phys. Polon. A. 1995. - vol. 87. - P. 881.

47. Hamed, A., Effects of oxygen and illumination on the in situ conductivity of Сбо thin films / Hamed, A., Y.Y. Sun, Y.K. Tao, K.L. Meng, P.H. Hor // Phys. Rev. B. 1993. - V 47. - № 16. -P. 10873-10880.

48. Fujimori, S. Variation of conductivity and activation energy in metal-doped and undoped Сбо films under oxygen exposure / S. Fujimori, K. Hoshimono, S. Fujita. // Sol. St. Commun. -1994. vol. 89. - № 5. - P. 437-440. •■

49. Дьячков, П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения / П.Н. Дьячков. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 293 с.

50. Asakawa, Т. / Т. Asakawa, М. Sasaki, М. Yoshomoto, S. Gonda, Т. Shiraishi, Н. Koinuma // Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 349,185 (1994).• r

51. Zahab, A. Resistivity in Сбо thin films of high crystallinity / A. Zahab, L. Firlej. // Sol. St. Commun. -1993. vol. 87. - № 10. - P. 893-897.

52. Arai, T. Resistivity of single crystal Сбо and effect of oxygen / T. Arai, Y. Murakami, H. Suematsu, K. Kikuchi, Y. Achiba, I. Ikemoto // Sol. St. Commun. 1992. - vol. 84. - № 8. P. 827-829.

53. Habuchi, H. Localized electronic states related to O2 intercalation and photoirradiation on Сбо films and C70 films / H. Habuchi, S. Nitta, D. Han, S. Nonomura // J. Appl. Phys. 2000. - vol. 87.-№12.-P. 8580-8588.

54. Peimo, He Anomaly of high temperature conductivity on Сбо single crystal / He Peimo, Xu Yabo, Z. Xuanjia, Li Wendozhou // Sol. St. Commun. -1994. vol. 89. - № 4. - P. 373-374.

55. Hoshimono, K. Semiconductor-Like Carrier Conduction and Its Field-Effect Mobility in Metal-Doped Ceo Thin Films / K. Hoshimono, S. Fujimorim, S. Fujita // Jpn. J. Appl. Phys. -1993. vol. 32. Part 2. № 8 - P. L1070-L1073.

56. Takahashi, T. Pseudo-gap at the Fermi level in K3C60 observed by photoemission and inverse photoemission / T. Takahashi, S. Suzuki, T. Morikawa, H. Katayama-Yoshida, S. Hasegawa,

57. H. Inokuchu, К. Seki, К. Kikuchi, М. Suzuki, I. Ikemoto, Y. Achiba // Phys. Rev. Lett. 1992. - vol. 68. - № 8. - P. 1232-1235.

58. Frankeniveh, E.L. Mobility of charge carriers in vapor-phase grown Сбо single crystal / E.L. Frankenivch, Y. Maruyama, H. Ogata // Chem. Phys. Lett. -1993. vol. 214. - P. 39-44.

59. Priede, G. Determination of transport parameters in fullerene films / G. Priede, B. Pietzak, R. Konenkamp //Appl. Phys. Lett. -1997. vol. 71 - № 15. -P. 2160-2162.

60. Jarrett, C.P. / C.P. Jarrett, K. Pichler, R. Newbould, R.H. Friend // Synt. Met. 1996. - vol. 77. -P. 35.

61. Kaneto, K. Transport Mechanisms in Evaporated Сбо Film Evaluated by Means of Field Effect / K. Kaneto, K. Yamanaka, K. Rikitake, T. Akiyama, W. Takashima // Jpn. J. Appl. Phys. -1996. vol. 35. - № 3. - P. 1802-1805.

62. Haddon, R.C. C60 thin film transistors / R.C. Haddon, A.S. Perel, R.C. Morris, T.T.M. Palstra, A.F. Hebard, R.M. Fleming // Appl. Phys. Lett. -1995. vol. 67. - № 1. - P. 121-123.

63. Макарова, Т.JI. Фототрансформация пленок Сбо в присутствие и отсутствие кислорода / Т.Л. Макарова, В.И. Захарова,.И.Т, Серенкова, А.Я. Буль // ФТТ. 1999. - Т. 41. - № 3. -С. 554-358.

64. Yan, F. А.С. conductance study of polycrystal Сбо / F. Yan, Y.N. Wang, Y.N. Huang, M. Gu, Q.M.Zhang,H.M. Shen//Phys. Lett. A.-1995.- vol. 201.-P. 443.

65. Nemchuk, N.I. / N.I. Nemchuk, T.L; Makarova, O.I. Konkov, Y.F. Biriulin, A.Y. Vul // Mol. Cryst. Liq. Cryst. C. -1996. vol. 7 - P. 183.

66. Stankowski, J. A model of fullerene conductance / J. Stankowski, J. Martinek // Sol. St. Commun.-1996. -vol. 100. -№ 10.-P. 717-720.

67. Wang, J.C. The Meyer-Neldel rule in fullerenes / J.C. Wang, Y.F. Chen // Appl. Phys. Lett.у1998.-vol. 73.-№ 7. P. 948-950.

68. Dyre, J.C. A phenomenological model for the Meyer-Neldel rule / J.C. Dyre // J. Phys. C: Solid State Phys. -1986. vol. 19. - P. 5655-5664.

69. Asakawa, Т. Dark and Photoconductivity Behaviors of Amorphous and Crystalline Сбо Films / T. Asakawa, M. Sasaki, T. Shirashi, K. Koinuma // Jap. J. Appl. Phys. 1995. - Part 1. - № 34. -P. 1958.

70. Lee, C.H. / C.H. Lee, G. Yu, K. Pakbaz, D. Moses, V.I. Srdanov // Mol. Ciyst. Liq. Cryst. A. -1994.-vol. 256.-P. 769.

71. Lee, C.H. Effects of oxygen on the photocarrier dynamics in а Сбо film: Studies of transient and steady-state photoconductivity / C.H. Lee, G. Yu, B. Kraabel, D. Moses, V.I. Srdanov // Phys. Rev. В. -1994.-vol. 49.-№ 15.-P. 10572-10576.

72. Chiu, K.C. Temperature Dependence of the Band Gap in C6o Crystals / K.C. Chiu, J.S. Wang, C.Y. Lin // J. Appl. Phys. -1996. vol. 7. - P. 1784.

73. Kalinowski, J. / J. Kalinowski, G. Giro, N. Camaioni, V. Fattori, P. Di Marco // Synt. Met. -1996.-vol. 77.-P. 181.

74. Augelli, V. Studio delle proprieta optoelettroniche di nanostrutture di semiconduttori П-VI e III-V / V. Augelli, L. Schiavulli, T. Ligonzo, A. Valentini // Nuovo Cim. D. 1998. - vol. 20. -P. 1377.

75. Kaiser, M. Photoconductivity of thin film fullerenes; Effect of oxygen and thermal annealing / M. Kaiser, W.K. Maser, H.J. Byrne, A. Mittelbach, S. Roth // Sol. St. Commun. -1993. vol. 87.-№4.-P. 281-284. ' •

76. Kremer, R.K. High Temperature conductivity Study on Single Crystal Сбо / R.K. Kremer, T. Rabenau, W.K. Maser, M. Kaiser, A. Simon, M. Haluska, H. Kuzmany // Appl. Phys. A. -1993.-vol. 56.-P. 211.

77. Srdanov, V.I. / V.I. Srdanov, C.H. Lee, N.S.V. Sariciftci // Thin Solid Films. -1995. vol. - P. 257.

78. Kazaoui, S. In situ photoconductivity behavior of Сбо thin films: Wavelength, temperature, oxygen effect / S. Kazaoui, R. Ross, N. Minami // Sol. St. Commun. 1994. - vol. 90. - № 10. -P. 623-628.

79. Mishori, В, Studies of Сбо thin films using surface photovoltage spectroscopy / B. Mishori, Yoram Shapira, A. Belu-Marian, M. Manciu, A. Devenyi // Chem. Phys. Lett. 1997. - vol. 264.-№ 1-2. -P. 163-167.у

80. Gong, J. Effect of annealing on the electrical conductivity of Сбо films / J. Gong, F. Zhang, Y. Li, G. Ma, G. Chen // Thin solid films. 1995. - vol. 261. - P. 266-270.

81. Yu, R.C. Thermal conductivity of single crystal C6o / R.C. Yu, N. Tea, and M.B. Salamon, D. Lorents and R. Malhotra // Physical Review Letters. -1992. vol. 68. - № 13. - P. 2050-2053.

82. Matsuura, S. Anomalous photoconductance band in Сбо single crystal / S. Matsuura, T. Ishiguro, K. Kikuchi, Y. Achiba//Phys. Rev. B. -1995. vol. 51. -№ 15. - P. 10217-102201

83. Коровкин, E.B. ИК-фотопроводимость монокристаллов фуллерена Сбо / Е.В. Коровкин, Р.К. Николаев // ФТТ.-Т. 41. № 6. - С. 1113.

84. Конарев, Д.В. Донорно-акцепторные комплексы и ион-радикальные соли на основе фуллеренов / Д.В. Конарев, Р.Н. Любовская // Успехи химии. 1999. - Т. 68. - № 1. - С. 23-44.

85. Lopatin, D.V. Photogeneration of free charge carriers in the donor-acceptor complex TBPDA-(C6o)2 / D.V. Lopatin, V.V. Rodaev, A.V. Umrikhin, D.V. Konarev, A.L. Litvinov and R.N. Lyubovskaya // J. Mater. Chem. 2005. - № 15. - C. 657-660.

86. Li, F. Leuco Crystal Violet as a Dopant for n-Doping of Organic Thin Films of Fullerene Сбо / Fenghong Li, Ansgar Werner, Martin Pfeiffer, Karl Leo, Xianjie Liu // J. Phys. Chem. B. -2004.-vol. 108.-P. 17076-17082. .

87. Konarev, D.V. Synthesis, Crystal Structures, Magnetic Properties and Photoconductivity of Сбо and C70 Complexes with Metal Dialkyldithiocarbamates M(R2dtc)x, where M Cu", Cu1, Ag1,• у

88. Zn11, Cdn, Hgn, Mnn, Nin, and Ptu; R = Me, Et, and nPr / D.V. Konarev, A.Y. Kovalevsky, S.S. Khasanov, G. Saito, D.V. Lopatin, A.V. Umrikhin, A. Otsuka, and R.N. Lyubovskaya // Eur. J. Inorg. Chem. -2006. P. 1881-1895.

89. Konarev, D.V. New Molecular Complexes of Fullerenes Сбо and C70 with Tetraphenylporphyrins M(tpp)., in which M=H2, Mn, Co, Cu, Zn, and FeCl / D.V. Konarev, I.S. Neretin, Y.L. Slovokhotov, E.I. Yudanova, N.V. Drichko, Y.M. Shul'ga, B.P. Tarasov,• у

90. L. Gumanov, A.S. Batsanov, J.A.K. Howard, R.N. Lyubovskaya // Chemistry A European' Journal. - 2003. - vol. 7. - № 12. - P. 2605-2616.

91. Кашерининов, П.Г. Ивдентификация параметров примесных уровней в высоомных полупроводниковых кристаллах с помощью термостимулированных токов при дозированном освещении образ'цов / П.Г. Кашерининов, Д.Г. Матюхин // ФТП. 1998. -Т. 32.-№6. С. 668-672.

92. Гах, С.Г. Объемный заряд и токи термодеполяризации в тонких пленках цирконата-титаната свинца // С.Г. Гах, Е.Д. Рогач, Е.В, Свиридов // ЖТФ. 2001. - Т. 71. - № 1. С. 49-52.

93. Детчуев, Ю.А. Токи, ограниченные пространственным зарядом, в синтетическом полупроводниковом алмазе / IO.A. Детчуев, В.А. Крячков, Э.Г. Пель, Н.Г. Санжарлинский // ФТП. 2000. - Т. 34. - № 10. С. 1166-1169.

94. Акимов, Б.А. Термостимулированные токи и неустойчивости фотоотклика в сплавах на• Уоснове PbTe(In) при низких температурах / Б.А. Акимов, В.А. Богоявленский, Л.И. Рябова, В.Н. Васильков, Е.И. Слынько // ФТП. -1999. Т. 33. - № 1. - С. 9-12.

95. Кудзин, АЛО. Влияние легирования ванадием на электрические свойства кристаллов Bii2Ge02o / А.Ю. Кудзин, С.Н. Пляка, Г.Х. Соколянский // ФТТ. 2000. - Т. 42. - № 5. -С. 839-843.

96. Иванов, П.А. Вольт-амперные характеристики электролюминесцентных структур Ме/а-Si:H<Er>/c-Si, изготовленных магнетронным распылением / П.А. Иванов, О.И. Коньков, Е.И. Теруков // ФТП. -2000. -Т. 34. № 5. С. 617-621.

97. Аскеров, И.М. Инжекционные' токи в смешанослойных монокристаллах Gao.5In1.5S3 / И.М. Аскеров, Ф.Ю. Асадов // ФТП. -1997. Т. 31. - № 8. - С. 1011-1012.

98. Ламперт, М. Инжекционные токи в твердых телах / М. Ламперт, П. Марк. М.: Мир.-1973.-476 с.

99. Нифтиев, Н.Н. Термостимулированные токи в монокристаллах MnIn2S4 / Н.Н. Нифтиев // ФТП. 2002. - Т. 36 - № 7 - С. 836-837.

100. Кведер, В.В. / В.В. Кведер, В.Д. Негрий, Э.А. Штейнман, А.Н. Изотов, IO.A. Осипьян, Р.К. Николаев // ЖЭТФ. -1998. Т. 113. - № 2. - С. 734.

101. Головин, Ю.И. Спектр фотопроводимости монокристаллов Сбо в магнитном поле / Ю.И. Головин, ДБ. Лопатин, Р.К. Николаев, А.В. Умрихин, С.З. Шмурак // ДАН. 2002. - Т. 387.-№6.-С. 1-3.

102. Головин, Локальные центры захвата носителей заряда в монокристаллах Сбо / Ю.И. Головин, Д.В. Лопатин, А.А. Самодуров, Р.А. Столяров, Р.К. Николаев // ФТТ. -2006. Т. 48. - № 9. - С. 1723-1726.

103. Лопатин, Д.В. Влияние температуры и магнитного поля на спектральную зависимость фотопроводимости монокристаллов Сбо / Д.В. Лопатин, А.А. Самодуров // Вестник НУ (Серия: Естественные и технические науки). 2004. - Т. 9. - № 1. - С. 123-124.

104. ИЗ. Самодуров, А.А. Энергетическое распределение ловушек в монокристаллах Сбо / А.А. Самодуров // Сборник тезисов X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. Москва, МГУ. - 2004. - С. 263-265.

105. Самодуров, А.А. Исследование вольт-амперных характеристик монокристаллов Сбо / А.А. Самодуров, Д.В. Лопатин //. Тезисы докладов XVI Симпозиума «Современная химическая физика». Туапсе. - 2004. - С. 92-93.

106. Самодуров, А.А. Влияние температуры и магнитного поля на спектр фотопроводимости монокристаллов Сбо / А.А. Самодуров, Д.В. Лопатин, В.В. Родаев // Тезисы докладов XV Симпозиума «Современная химическая физика». Туапсе. - 2003. - С. 112-113.