Транспорт носителей заряда в проводящих полимерах вблизи перехода металл-диэлектрик тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

003481802

На правах рукописи

АЛЕШИН Андрей Николаевич

ТРАНСПОРТ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПРОВОДЯЩИХ ПОЛИМЕРАХ ВБЛИЗИ ПЕРЕХОДА МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИК

01.04.10 - физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Санкт-Петербург 2009

003481802

Работа выполнена в Учреждении российской академии наук Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, профессор Аверкиев Никита Сергеевич, ФТИ им. А.Ф. Иоффе

Доктор физико-математических наук Комолов Алексей Сергеевич, СПбГУ

Доктор физико-математических наук, профессор Ельяшевич Галина Казимировна, ИВС РАН

Ведущая организация:

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Защита состоится « 19 » ноября 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 002.205.02 ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФТИ им. А.Ф. Иоффе. Автореферат разослан « 15 » октября 2009 г.

Отзывы об автореферате в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба высылать по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор физико-математических наук

Сорокин Л.М.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Полимерные материалы традиционно рассматривались как диэлектрики вплоть до открытия в 1977 году эффекта значительного, более чем на 12 порядков, увеличения проводимости в легированном полиацетилене [1]. В первых работах, посвященных исследованию механизмов транспорта носителей заряда в легированных полимерах, основное внимание было сосредоточено на механизме прыжковой проводимости и сопутствующих ей явлениях [2], так как в первой генерации проводящих полимерных материалов степень структурной разупорядоченности была очень высокой, что не позволяло наблюдать в них особенности транспорта, характерные для металлов. Достигнутый в последние годы значительный прогресс в синтезе, улучшении структуры и снижении степени беспорядка позволил существенно продвинуться вперед в исследовании механизмов транспорта носителей заряда в легированных проводящих полимерах, в том числе и с металлической проводимостью (т.н. синтетических металлах) [3]. Глубокое понимание механизма транспорта носителей заряда в таких проводящих полимерах последнего поколения является важнейшим условием для создания электронных приборов на их основе. Спектр физических явлений, обуславливающих характер транспорта носителей заряда в проводящих полимерах, чрезвычайно широк и многообразен. Наряду с механизмом прыжковой проводимости, определяющим перенос заряда на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик (ПМД), большой интерес представляют особенности транспорта в сильно легированных полимерах на металлической стороне ПМД. В частности, в сильно легированных полимерах последнего поколения обсуждается влияние эффектов электрон-электронного взаимодействия (ЭЭВ) и слабой локализации (СЛ) на низкотемпературную проводимость (НТП) и магнитопроводимость (МП). Большое влияние на низкотемпературный транспорт в сильно легированных полимерах оказывает степень их разупорядоченности а также морфология полимерных пленок, состоящих из микро-, напо-фибрилл или глобул. Влияние паиокоитактов между фибрилами и особенности рассеяния в сильно легированных полимерах могут приводить к существенному изменению характера НТП и полевой зависимости МП соответственно. Важным, но недостаточно изученным, является вопрос о механизме транспорта в таких системах при очень низких (ниже 1 К) температурах, где влияние низкоэнергетических колебаний становится определяющим фактором. В последние годы, в связи с развитием наноэлектроники, особое внимание уделяется исследованию нанотранспорта в полимерных нанопроводах. Такие исследования стали возможны в связи успехами в синтезе и выделении отдельных полимерных нанопроводов - нанофибрилл, что позволило впервые исследовать их электрические свойства. В этой связи актуальными являются исследования,

имеющие целью показать, что квазиодномерная природа проводящих полимеров и нанопроводов на их основе проявляется в особенностях транспорта носителей заряда в таких образцах, характерных для квазиодномерных систем. Не изученным оставалось влияние эффекта кулоновской блокады на транспортные свойства низкоразмерных полимерных нанопроводов при низкой температуре. Понимание процессов транспорта в полимерных нанопроводах является основой для создания проводящих полимерных наноматериалов с прогнозируемыми свойствами. Новые полимерные материалы перспективны для применения в качестве проводящих слоев, светодиодов, полевых транзисторов, а также гибких полимерных дисплеев и солнечных элементов на их основе. Актуальность исследований в этой области была подтверждена присуждением в 2000 году Нобелевской премии первооткрывателям эффекта легирования полимеров -А. МакДиармиду, А. Хигеру и X. Ширакаве. К моменту начала настоящей работы механизм транспорта в проводящих полимерах н полимерных нанопроводах вблизи ПМД был практически не исследован, отсутствовала информация о влиянии эффектов СЛ и ЭЭВ на низкотемпературный транспорт в этих системах, что и вызвало необходимость проведения таких исследований.

Целью настоящей работы стало выявление, исследование и объяснение механизмов транспорта носителей заряда в новых проводящих полимерных материалах и полимерных нанопроводах вблизи перехода металл-диэлектрик.

Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись пленки легированных различными способами сопряженных и несопряженных полимеров, таких как полиацетилен (ПА), полианилин (ПАН), полипиррол (ПП), полиимид (ПМ), поли(3,4-этилендиокситиофсн) (ПЕДОТ), а также отдельные полимерные нанопровода на основе нанофибрил ПА и ПП. В работе исследовались проводимость на постоянном и переменном токе, магнитопроводимость (МП), в диапазоне температур от 300 К до 500 тК. Характер измеряемых температурных зависимостей проводимости (удельного сопротивления), магнитопроводимости (магнитосопротивления, МС), несли информацию о фундаментальных физических процессах, таких как механизмы транспорта носителей заряда в исследуемых легированных полимерах, как на диэлектрической, так и на металлической стороне ПМД.

Научная новизна работы обусловлена тем, что совокупность полученных в ней результатов представляет собой решение целого ряда проблем важных как в фундаментальном, так и в практическом отношении. Главным из них является обнаружение целого ряда новых физических эффектов и закономерностей, обуславливающих механизм транспорта носителей заряда в легированных пленках сопряженных и несопряженных

полимеров, а также в полимерных ианопроводах вблизи ПМД в широком диапазоне температур.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Перенос носителей заряда при низких температурах в слабо легированных полимерах на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик осуществляется посредством прыжков электронов по локализованным состояниям вблизи уровня Ферми при наличии в спектре локализованных электронных состояний кулоиовской щели, обусловленной электрон-электронным, кулоновским взаимодействием.

2. Температурные зависимости проводимости и магнитосопротивления в сильно легированных полимерах на металлической стороне перехода металл-диэлектрик при температурах выше 1 К определяются эффектами электрон-электронного взаимодействия и слабой локализации.

3. Аномалии температурной зависимости проводимости, обнаруженные в сильно легированных полимерах при температурах ниже 1 К, обусловлены рассеянием электронов на низкоэнергетических структурных возбуждениях стекольного типа.

4. Насыщение температурной зависимости проводимости, обнаруженное в сильно легированных полимерах при низких температурах, обусловлено эффектом насыщения времени сбоя фазы электронной волновой функции.

5. Линейная полевая зависимость отрицательного магнитосопротивления, обнаруженная в сильно легированных полимерах в сильных магнитных полях при низких температурах, определяется влиянием наноконтактов между фибрилами.

6. Особенности транспорта носителей заряда в легированных полимерных ианопроводах, обнаруженные при низких температурах и характерные для одномерных систем, обусловлены квазиодномерной природой проводящих полимеров и наноструктур на их основе.

7. Транспортные свойства легированных квазиодномерных полимерных нанопроводов при низких температурах определяются эффектами кулоиовской блокады.

Апробация работы. Результаты исследований, вошедшие в диссертацию, докладывались на следующих конференциях: Международная конференция "Аморфные и микрокристаллические полупроводники" (Санкт-

Петербург, 2008), Международные симпозиумы "Фундаментальные основы электронных наносистем" (Санкт-Петербург, 2006) и "ДНК наноэлектроника: теория и эксперимент" (Регенсбург, 2006); Симпозиум Института Наносистем (Сеул, 2005); Симпозиумы Американского Физического Общества (JIoc Анжелес 2005, Сиэтл 2001); 2-я Конференция по новым материалам и нанотехнологии (Куинстаун, 2005); Конференции по квантовому транспорту в синтетических металлах и квантовых функциональных полупроводниках (Сеул 2004, 2003); Международные конференции "Технология и исследование синтетических металлов" (Дублин 2006, Воллонгонг 2004, Шанхай 2002, Гастейн 2000, Монпелье 1998, Сноубирд 1996), Международный симпозиум "Нано- и Гига- проблемы в микроэлектронике" (Краков 2004); Международная конференция по материалам и передовым технологиям (Сингапур 2001); Международная конференция по физическим явлениям в сильных магнитных полях (Санта-Фе 2001), 1-й Корейско-шведский симпозиум "Квантовые явления в наноструктурах из молекулярных проводников и биомолекул" (Сеул 2001); 2-я, 8-я Международные конференции по прыжковой проводимости и сопутствующим явлениям (Регенсбург 1991, Мюрсия 1999), Европейская конференция по молекулярной электронике (Линкопинг 1999); 24 Международная конференция по физике полупроводников (Иерусалим 1998); Европейская конференция "Электрооптические свойства полимеров и сопутствующие явления" (Варенна 1998), Симпозиум MRS (Бостон 1994,1993); Всесоюзные конференции: "Электроника органических материалов" (Домбай 1990), "Фундаментальные проблемы современной науки о полимерах" (Ленинград 1990); Международная конференция "Органические материалы для электроники и приборостроения" (Ташкент 1987). Результаты работы докладывались также на семинарах различных лабораторий ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Университета Саита-Барбара, Сеульского Национального Университета, Университетов Лозанны, Турку и Оулу. Основное содержание работы опубликовано в 48 статьях, список публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Объем диссертации составляет 255 страниц, включая 79 рисунков и 4 таблицы. Список литературы содержит 356 наименования.

Содержание диссертации

Во Введении обоснована актуальность темы исследований, сформулированы цель и научная новизна работы, перечислены основные положения, выносимые на защиту, отмечается научное и практическое значение проведенных исследований.

enecgy

Coulomb space

interaction

m

6)

Рис. 1: а) Зависимость pr от T для пленок ПП: PFg. На вставке: температурная зависимость безразмерной энергии активации, W = -T[dlnR(T)/dT] [9], для тех же образцов, б) Параболическая квазищель в спектре плотности локализованных состояний, обусловленная электрон-электронным, кулоновским взаимодействием.

В Первой главе, имеющей обзорный характер, анализируются структура и электронные свойства полисопряжетшых систем, теория перехода металл-диэлектрик в легированных полупроводниках, модели переноса носителей заряда в легированных проводящих полимерах. Механизм транспорта носителей заряда в трехмерных пленках проводящих полимеров является предметом интенсивных дискуссий [3], в то же время в исследовании транспорта в таких низкоразмерных системах, как полимерные нанопровода сделаны только первые шаги. В зависимости от степени разупорядоченности, описываемой характерным соотношением удельных сопротивлений, рг = р(1.4 К)/р(300 К), и степени легирования в трехмерных проводящих полимерах, по аналогии с кристаллическими и аморфными полупроводниками, наблюдается ПМД, как показано на Рис. 1а [А1]. При этом можно выделить три режима транспорта носителей заряда вблизи ПМД: диэлектрический, критический и металлический. В слабо легированных, сильно разупорядоченных и неоднородных системах проводимость на диэлектрической стороне ПМД осуществляется посредством туннелирования носителей заряда между металлическими островками, разделенными непроводящими барьерами.

Если размеры металлических островков достаточно велики, температурная зависимость проводимости, а(Т), описывается с помощью флуктуационной модели туннелирования (fluctuation-induced tunneling, FIT) [4]:

a(T) = Gtexp[Tt/(T + Ts)]

(1)

где Т, - температура, при которой флуктуации напряжения на протяжении туннельного перехода становятся достаточно большими, чтобы повысить энергию электронов до высоты барьера, Ts - температура, выше которой становится возможной термо активационная проводимость поверх барьера, отношение T,/Ts характеризует туннелирование в отсутствие флуктуации. Для случая металлических островков малого размера флуктуациоиная теория, предсказывает экспоненциальную зависимость проводимости lna(T) ~ -Т ~ °'5. Для полупроводников с меньшей степенью разупорядочения (более однородно легированных) проводимость на диэлектрической стороне ПМД осуществляется посредством туннелирования носителей заряда между локализованными состояниями в запрещенной зоне. При этом ст(Т) при низких температурах имеет вид, характерный для прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка (variable-range hopping, VRH) [5]:

где Т0 - параметр и р = l/(d + 1), d - размерность системы. Таким образом, можно ожидать р = 0.25, 0.33, 0.5 для трехмерной (3D), двумерной (2D), и одномерной (ID) VRH соответственно. Согласно теории Мотта [5], р = 0.25, в случае, если перенос заряда осуществляется посредством прыжков электронов по локализованным состояниям вблизи уровня Ферми при постоянной плотности локализованных состояний, однако, согласно модели Шкловского-Эфроса [6], р = 0.5, в случае наличии в спектре плотности состояний параболической квазищели, обусловленной электрон-электронным, кулоновским взаимодействием (Рис. 16). При увеличении степени легирования в неупорядоченных 3D системах наблюдается переход к критическому режиму вблизи ПМД, в котором температурная зависимость удельного сопротивления, р(Т), описывается универсальным степенным законом [7]:

где рр - импульс Ферми, и 1 < г) < 3, т. е. 0.33 < у < 1. Т. о., для образцов, находящихся в критическом режиме ПМД, можно ожидать р(Т)« Т ° 33.

Наконец проводимость в неупорядоченных системах на металлической стороне ПМД при низких температурах, согласно теории, описывается выражением [8]:

а (Т) ос о0 ехр[-(Т0/Т)р]

(2)

р(Т) а (e2pF /ti2)(kBT/EF)"1/11 ~ Т"7

(3)

ст (Т) = Сто + шТ|/2 + ВТ4 2

(4)

где второе слагаемое определяется влиянием ЭЭВ, а третье - поправки к а0 обусловленные эффектами СЛ. Величина q определяется температурной зависимостью частоты рассеяния т"'~Тч, при преобладающем механизме сбоя фазы. Модель предсказывает, что в неупорядоченных металлах эффекты, связанные с влиянием ЭЭВ оказывают существенное влияние на транспорт при низких температурах, тогда как эффекты СЛ доминируют при более высоких температурах.

Универсальным методом исследования температурной зависимости проводимости неупорядоченных систем является анализ их зависимостей температурной зависимости безразмерной энергии активации (W), являющейся логарифмической производной р(Т) [9]: W(T) = - T[dlnp(T)/dT] = - d(ln p(T))/d(lnT) = d(ln a(T))/d(lnT). Такой график W от T в двойном логарифмическом масштабе значительно облегчает идентификацию механизма транспорта в системах, находящихся в различных режимах ПМД. В частности, если при низких температурах зависимость W(T) характеризуется отрицательным температурным коэффициентом, то система находится на диэлектрической стороне ПМД. Если W(T) не зависит от температуры в широком температурном диапазоне, то система находится в критическом режиме ПМД. Наконец, для систем на металлической стороне ПМД характерен положительный коэффициент зависимости W(T). Пример такого анализа зависимости W(T) для легированных пленок ПП: PF(„ вблизи ПМД, показан на вставке к Рис. 1а. Характер зависимостей W(T) тесно связан с другим важным параметром исследуемой системы - отношением удельных сопротивлений при 300 К и 1.4 К - рг = р(1.4 К)/р(300 К), который для проводящих полимеров напрямую зависит от качества синтеза и допирования образцов. В отличие от неорганических полупроводников, в проводящих полимерах критическая концентрация допанта при переходе диэлектрик-металл, как правило, неизвестна. Поэтому величина рг является также важным универсальным параметром для характеристики ПМД в проводящих полимерах. Даже в сильно легированных образцах проводящих полимеров, характер ПМД определяется степенью их разупорядоченности, вследствие того, что подавляющее большинство проводящих полимеров являются частично кристаллическими и частично аморфными системами. Это обуславливает важнейшую роль степени разупорядоченности исследуемых образцов проводящих полимеров при наблюдении ПМД в таких системах.

Результаты проведенных недавно исследований показали, что в сильно легированных сопряженных полимерах последнего поколения поведение температурных зависимостей проводимости, термоэдс, магнитной восприимчивости и магнитопроводимости во многом напоминают поведение характерное для таких систем как неупорядоченные металлы вблизи ПМД [3]. Несмотря на довольно высокие значения проводимости при комнатной температуре (до ~105 S/cm), наблюдавшийся в сильно легированном ПА,

отрицательный температурный коэффициент сопротивления (ТКС) означал, что структурный беспорядок все еще играет существенную роль в ограничении металлического транспорта. Только недавно положительный ТКС был найден в некоторых сильно легировнных сопряженных полимерах, таких как: ПА:РеС1з (при Т ~ 220-300 К) и ПАН, легированный сульфокамфарной кислотой (ПАН-СКК) (при Т ~ 160 К). В ряде полимеров наблюдался переход от отрицательного ТКС при высоких температурах к положительному ТКС при температуре ниже 20 К. Как предполагалось, этот эффект является следствием совместного влияния беспорядка и экранирования, хотя физическая природа наблюдавшегося смены знака ТКС при низкой температуре в сильно легированных полимерах оставалась не ясной. Можно заключить, что природа металлического состояния в проводящих полимерах продолжает быть предметом интенсивных исследований и остается темой для дискуссий. С одной стороны в ряде работ доказывается, что температурная зависимость проводимости, термо-эдс, и МП сильно легированных сопряженных полимеров демонстрируют свойства характерные для неупорядоченных металлов, при этом ПМД описывается в рамках трехмерной теории неупорядоченных металлов. Следуя другой точки зрения, транспортные свойства легированных полимеров определяются присущими им макроскопическими неоднородностями, и ПМД описывается в терминах перколяции между металлическими островками [3]. Настоящая работа имеет своей целью прояснить этот вопрос, в частности, выяснить влияние эффектов CJT и ЭЭВ на НТП в таких системах.

Вторая глава посвящена исследованию механизма транспорта в проводящих полимерах на диэлектрической стороне ПМД, легированных как химическим способом, так и методом ионной имплантации. В конце главы описаны примеры применения таких полимеров в качестве полевых транзисторов. Нами впервые был исследован механизм низкотемпературного транспорта носителей заряда в пленках сопряженных (ПАН) и несопряженных (ПМ) полимеров, облученных комбинацией ионов аргона и галлия с энергией до 100 keV. При этом проводимость при 300 К облученного слоя полимеров увеличивалась более чем на 17 порядков по сравнению с исходными значениями и достигала 103 Ohm"1 emчто является рекордными значениями для таких полимерных пленок. Как видно из Рис. 2,

в пленках nM:Ar+:Ga+ наблюдается ПМД с ростом дозы облучения, и температурная зависимость р(Т) = [о(Т)]для образцов на диэлектрической стороне ПМД имеет активационный характер и описывается выражением (2): ст (Т) ос сто ехр[-(Т0/Т)р]. При этом, как следует из анализа температурной зависимости безразмерной энергии активации, W = -T[dlnR(T)/dT] [9], показатель степени в (2) р ~ 0.5, а параметр Tq = (l/kB) (ре2/уд): где а- радиус локализации, % - диэлектрическая постоянная. Установлено, что в таких облученных ионами полимерных пленках на диэлектрической стороне ПМД

а) б)

Рис. 2: Зависимость р от Т"' (а) и от Т1'2 (б) пленок ПМ:Лг+:Оа+. Дозы облучения Оа+ (см'2): 1 - 5 10'4, 2- 10'5, 3- 3 1015, 4 - 10"', 5 - ю'7. На вставке к б): магнитосопротивление образца №3 при различных Т, К: 1 - 4.2, 2- 3.0, 3- 1.57.

перенос заряда осуществляется посредством прыжков электронов по локализованным состояниям вблизи уровня Ферми при наличии в спектре плотности состояний параболической квазищели, обусловленной электрон-электронным, кулоновским взаимодействием, показанной на Рис. 1 б) [6]. В полном соответствии с теорией [6], МС в таких образцах, показанное па вставке к Рис. 26, описывается выражением:

1п[р(Н,Т)/р(0,Т)] = I (а /ЬН)4 (Т0/Т)3/2 (5)

где I = (5/2016), = (сЬ/еН)^ _ магнитная длина. Для пленок ПМ:Аг+:Оа+ на диэлектрической стороне ПМД были определены значения радиуса локализации, диэлектрической постоянной, ширины кулоновской щели, плотности локализованных состояний, которые составили: а ~ 107 А , ~ 98 , Д ~ 0.859 гаеУ и go~ 5.85 1019 еУ'ст"3 соответственно. В менее однородных пленках ПМ, облученных только ионами аргона или азота, при Т < 4.0 К с понижением температуры наблюдался переход от переменной к постоянной энергии активации, в зависимости (2), а также аномальные температурные зависимости МС и сигнала ЭПР, которые обусловлены эффектом магнитного упорядочения в системе локализованных спинов [А2-А6].

Было показано, что поведение, описываемое выражениями (2) с р ~ 0.5 и (5) характерно и для низкотемпературного транспорта в химически легированных полимерах, таких как ПА, легированный иодом, где также необходим учет влияния ЭЭВ на с(Т) образцов с низкой степенью разупорядоченности [А7-А10]. Однако при увеличении степени разупорядоченности в проводящих полимерных пленках наблюдается смена

механизма проводимости. Были детально исследованы различия температурных зависимостей проводимости и МС пленок растворимых ПАН и ПП, отличающихся условиями синтеза, но легированных одним и тем же допантом - додецилбензо-сульфоновой кислотой (ДБСК), что приводило к однородному (ПАН) и неоднородному (ПП) легированию. Установлено, что механизм транспорта в полимерных пленках ПП:ДБСК, ПЕДОТ:ПС и др., состоящих из проводящих областей разделенных диэлектрическими барьерами и характеризующихся высокой степенью разупорядоченности, аналогичен механизму транспорта в гранулированных металлах [4] и описывается законом (2) с р = 0.5. [А 11,А12]. Нами были впервые проведены исследования низкотемпературного транспорта носителей заряда в кристаллах полидианетилена (ПДА) - полностью (100 %) кристаллического квази-lD полимера, которые показали, что такое значительное уменьшение степени разупорядоченности в полимерной системе приводит к квази-Ш низкотемпературной прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка при влиянии ЭЭВ. Теория VRH транспорта для структур различной размерности предсказывает, что показатели степени в законе (2) должны подчиняться соотношению: р = (у + 1)/(у + d + 1) [5,10]. В этом выражении у -показатель степени в зависимости плотности локализованных состояний от энергии g(e) « eY и d - размерность системы. Показатель степени р для VRH проводимости в 1D системах зависит от вида плотности локализованных состояний, g(e), вблизи уровня Ферми ЕР, что является следствием электрон-электронного кулоновского 3D взаимодействия (Рис. 2в). Для 1D систем (d = 1), имеем р = 0.5, 0.67, и 0.75 при у = 0, 1, и 2 соответственно. Нами установлено, что в кристаллах ПДА VRH транспорт описывается выражением (2) с р = 0.65-0.70. Этот результат прямо указывает, что низкоразмерная квази-Ш природа сопряженных полимеров проявляет себя в особенностях транспорта на диэлектрической стороне ПМД [А13,А14]. Результаты проведенных в данной главе исследований транспорта были использованы при создании и оценке свойств полевых транзисторных структур на основе тонких пленок политиофена, транспорт в которых описывается квази-20 VRH моделью, а величина подвижности составляет ~ 10"3 cm2/Vs. Получены и впервые исследованы свойства полевых транзисторных структур на основе органического молекулярного кристалла -антрацена [А15-А17].

В заключительной части главы дано описание транспорта носителей заряда в полимерных пленках с промежуточным уровнем легирования вблизи критического режима ПМД. Исследования а (Т) и МП проводились в пленках ПАН, облученных ионами Аг+ и Ga+, а также в пленках ПЕДОТ, легированных PF6 и находящихся вблизи критического режима ПМД. Характерное соотношение удельного сопротивления рг = р(1.6 К)/р(300 К) для исследуемых образцов составляло ~ 4.4 (ПАН) и ~ 20 (ПЕДОТ). Как было

установлено, НТП исследуемых образцов описывается выражением о(Т) ~ Т03, что является характерной особенностью критического режима вблизи ПМД, в окрестности которого р(Т) следует универсальному степенному закону (3) [7]. МП таких пленок ПАН при Т < 4.2 К имеет отрицательный знак (МС положительное) и уменьшается с ростом температуры, а ее полевая зависимость ~ Н2 и ~ Н|/2 в области низких и высоких полей соответственно. Такое поведение МП указывает на преобладающее влияние ЭЭВ на НТП проводящих полимеров вблизи критического режима ПМД и во многом напоминает поведение МП в проводящих полимерах на металлической стороне ПМД [А18,А19], которое рассмотрено подробно в следующей главе.

Третья глава посвящена детальному экспериментальному исследованию особенностей транспорта носителей заряда в сильно легированных проводящих полимерных пленках на металлической стороне ПМД. Проведены первые исследования и предложена фепоменалогическая модель транспорта в таких системах при сверхнизких температурах (Т < 1 К). Исследуемые в этом разделе образцы относятся к последнему поколению проводящих полимеров, которые характеризуются наименьшей степенью структурной разупорядоченности, что позволяет легировать их до высокопроводящего состояния (рг < 2), отличающегося также повышенной стабильностью. В таких полимерах, наряду с изучением морфологии, структуры и режимов легирования, детально исследовались их электрические свойства, в частности, механизм низкотемпературного транспорта. В число исследованных полимеров входят пленки ионно-облученных ПАН и ПМ, а также перспективного для использования в органической электронике сопряженного полимера - ПЕДОТ, который имеет максимум оптического поглощения в середине видимого спектра. Были получены пленки ПЕДОТ легированные PF6, BF4 и CF3SO3 электрохимическим методом до значений проводимости о(300 К) = 200 - 300 S/cm, и обладающие хорошей стабильностью. Впервые проведенные нами исследования ст(Т) и МП (до Т ~ 500 тК) пленок ПЕДОТ легированных PFf„ BF4 и CF3SO3 показали, что они характеризуются слабой о(Т) и описываются малым характерным соотношением удельных сопротивлений pr = р( 1.4 К)/р(300 К) = 1.45 - 2.64. Как видно из Рис. За, для всех образцов наблюдался отрицательный ТКС, вплоть до 10 К, однако при Т < 10 К для образцов с рг < 2.1 обнаружен переход к положительному ТКС. Установлено, что при уменьшении параметра рг характерная температура максимума р(Т) сдвигается в сторону более высоких температур. Приложение магнитного поля приводит к переходу в р(Т) от положительного к отрицательному ТКС для образцов с рг < 2.1, и к отрицательной МП для образцов с рг> 2.1 (Рис. 36). При Т < 10 К о(Т) легированых пленок ПЕДОТ описывается выражением [8,11]:

а (Т) = а„ + тТ|/2 (6)

10° ю1 ю2 1'2 1'4 1-в

Т(К) т'^к"2)

а) б)

Рис. 3: а) Зависимость рг от Т для ПЕДОТ: РР<„ ВР4 и СРзЭОз. На вставке: Т1Ш|Х от рг; б) Зависимость а от Т|/2 для металлического ПЕДОТ:РРб без поля и в магнитном поле 8 Т.

что указывает на влияние ЭЭВ на транспорт при низких температурах. При этом, согласно теории [8,11], ш = а[(4/3) - (ЗуР0/2)], а = (е2/11) (1.3/4л2) (кц/2Ш)|/2, = 32[(1 + Р/2)3/2 - (1 + ЗР/4)]/ЗР, где Р - Хартри фактор, экранирующий взаимодействие, усредненный по поверхности Ферми, а -параметр зависящий от коэффициента Б, и ура - параметр взаимодействия, в котором у зависит от механизма рассеяния. Знак ш обычно отрицателен при преобладании второго слагаемого в выражении для ш, т. о. > 8/9. В присутствии магнитного поля, превышающего предел для зеемановского расщепления, gЦвH > квТ, значения ш задаются как [8]: ш = а[(4/3) - (уРс/2)]. Результаты систематических исследований низкотемпературного транспорта в сильно легированных пленках различных полимеров, таких как ПМ, ПАН, ПЕДОТ, ПА и ряда других, показали, что при низких температурах в таких системах а (Т) ~ Т|/2 как при отрицательном, так и при положительном ТКС, как в обычных условиях, так и при приложении магнитного поля. Такое поведение хорошо соответствует предсказаниям теории для низкотемпературного транспорта в неупорядоченных металлических системах, так называемых "грязных металлах", определяемого влиянием ЭЭВ [8,11].

МП в исследованных пленках сильно легированных полимеров (ПМ, ПАН, ПЕДОТ:РР6) имеет отрицательный знак (положительное МС), а се величина возрастает с ростом параметра рг. Было показано, что для исследованных полимеров в случае как отрицательного так и положительного ТКС полевые зависимости МП ~ Н2 и ~ Н|/2 в слабых и сильных магнитных полях соответственно. Наклоны зависимостей МП в

О' .»

-2

3 -4

2.04 к 1.48 к

f 2 I -2

от

-6

ь

х -8 ^ -10

4.2 К

4.24 К Н II i

3.03 К

2.02 К

148 К

■и sample 1 ■■ sample 2 1.43 К

PEDOT:PFg

1 2 HI,2(T"2) а)

Рис. 4: а) Зависимость МП от легированых пленок ПЕДО Г:РР,,.

2 3 4 ii/t (т/к)

б)

I1'"2 и Н2 (вставка) б) [ДЦН,Т)/Т|/2] от (Н/Т) для

сильных полях ~ Н- параллельны друг другу при Т < 4 К в магнитном поле параллельном и перпендикулярном направлению тока, что указывает на изотропность эффекта. Такое поведение МП хорошо коррелирует с 30 моделью транспорта определяемого влиянием ЭЭВ и СЛ на НТП неупорядоченных металлических систем [8,11] и подтверждает, что в сильно легированных 30 полимерных пленках при егизких температурах (выше 1 К) вклад ЭЭВ является доминирующим по сравнению с вкладом эффектов СЛ. Теория предсказывает, что низкотемпературная МП в таких системах определяется конкуренцией и взаимодействием между эффектами ЭЭВ и СЛ. Эффекты СЛ в отсутствии сильного спин-орбиталыюго взаимодействия приводят к положительной МП, тогда как эффекты ЭЭВ приводят только к отрицательной МП. Вклад эффектов ЭЭВ в МП может быть представлен как ДХ(Н,Т) = ст(Н,Т) - ст(0,Т) [8,11]:

Д1,(Н,Т) = -0.041(g|iB/kB) ayFaT "3 2Н2,

gHBH«kBT

Д£,(Н,Т) = o.yFaT' ~ - 0.77а(ёцв/кв),/2 у¥а Н'", 8цвН » квТ

,1/2

(7)

(8)

Как следует из формул (7), (8), ДХ|(И,Т) в слабых и сильных полях должно быть пропорционально Н~ и Н|/2 соответственно. Такое поведение полностью соответствует характеру МП сильно легированных полимерных пленок (ПМ, ПЕДОТ, ПА) при температурах Т > 1.4 К. Согласно теории [12], вклад ЭЭВ в МП должен следовать универсальному скейлинговому закону: ДЕ(Н,Т) = ст(Н,Т) - сг(0,Т) со Tl/2 f(H/T), где f(H/T) определяется из теории ЭЭВ в неупорядоченных металлах [8]. Установлено, что МП пленок ПЕДОТ:рр6 [ДЦН,Т)/Т|/2], построенная как функция (Н/Т), находится в хорошем

^ 0,02-

5-

О

о:

Polyaniline:Ar+

-ю

Н(кОе)

а)

б)

Рис. 5: (а) Зависимость AR(T)/R(T0) от Т для образцов 1 и 2 металлического ПАП:Аг+; (б)

AR(I l,T)/R(0,T) от H для образца 1 при 4.2 К в продольном (1) и поперечном (2) магнитных полях. На вставках: a) AR(I l,T)/R(0,T) от H2 для образца 1 в поперечном поле, Т(К): 1- 4.2, 2- 2.2. б) отрицательное МС для образца 2 в слабом поперечном магнитном поле (а); Т (К): 1-0.89,2-0.61.

согласии с теоретическими предсказаниями об универсальном скейлинговом поведении МП (Рис. 46) [А1, А20-А29].

Понижение размерности сильно легированных полимерных пленок приводит к особенностям низкотемпературного транспорта в таких неупорядоченных системах. В частности, в очень тонких пленках сильно легированных полимеров на металлической стороне ПМД можно ожидать переход к 2D транспорту. В неупорядоченных системах, толщина (d) которых не превышает характерные длины L(p = (Бтф)|/2 и Lt =(D1î/T)1/2, проходимые электроном за время релаксации фазы волновой функции - Тф (D -коэффициент диффузии), эффекты CJI и ЭЭВ должны приводить к логарифмическому росту сопротивления при понижении температуры [8,13]. Магнитное поле, перпендикулярное поверхности такой квази-20 системы, должно приводить к подавлению CJI и появлению отрицательного МС.

Исследования НТП и МС (Т ~ 300-0.6 К) облученных ионами Аг+ тонких пленок ПАН (d ~ 1000 А) на металлической стороне ПМД, показали, что для образцов с максимальной проводимостью ~ 800 S/cm и с рг = R(1.9K)/R(300K) ~ 1.2, температурная зависимость слоевого сопротивления,

Rl |(Т), при Т > 20 К описывается законом Ri |(Т) ~ Т что свидетельствует о том, что образцы находятся непосредственно вблизи точки ПМД [7]. При Т0 < 15 К был обнаружен переход к закону: AR(T)/R(T0) ~ - lgT (Рис. 5 а). Для наиболее проводящих образцов знак ТКС меняется с отрицательного на положительный при Т < 20 К, а при Т0 < 1.6 К происходит обратная смена

знака ТКС - с положительного на отрицательный (Рис. 5а). Нами было показано, что переход к зависимости Д11(Т)/К(Т0) = - ^Т связан с переходом при низкой температуре к квази-20 характеру проводимости в исследуемой системе (формально ЗЭ), когда ЩТ) при совместном проявлении эффектов СЛ и ЭЭВ описывается выражением, [8,13]:

А ЩТУЩТо) = - (е2/2л211) Я (аЧ + у) 1п( Т/Т0) (9)

где ДЯ(Т) = Я(Т) - Я(Т0) и | - сопротивление квадрата поверхности пленки при температуре То , а, я, у - численные параметры, отражающие вклады эффектов СЛ (ар) и ЭЭВ (у). Температурная зависимость частоты сбоя фазы волновой функции: т~'ф ~ ТЧ, определяет значения q и зависит от преобладающего механизма рассеяния, размерности системы (с!) и степени разупорядочения. В случае ЭЭВ - q = 6/2 для "грязных" металлов, и q = 2 для нормальных металлов независимо от размерности системы [8]; а в случае электрон-фононного рассеяния q ~ 2-4 [8]. Величина а определяется временами неупругого рассеяния ть рассеяния на парамагнитных примесях - т5> спин-орбитального рассеяния - т80 (т5 и т50 не зависят от температуры) и, при х[ « х5; т50, а = 1. у ~ 1 в случае слабого экранирования. Экспериментально определенные значения коэффициентов (с^ + у) в (9) составили 2.07 - 2.54, что в случае слабого экранирования и при х[ « т5; т50 дает ц = 1.07 -1.54 - значения близкие к 1 - величине, характерной для электрон-электронного рассеяния в 2Э неупорядоченной системе. Как

показано на Рис. 56, МС пленок ПАН:Аг+при Т > 1 К положительно как в продольных так и в поперечных магнитных полях. При этом ДК(Н,Т)/Я(0,Т)

~ № и ~ ^ Н в слабых и сильных полях соответственно, а для наиболее проводящих образцов при Т < 1 К обнаружено отрицательное МС в слабых поперечных магнитных полях (вставка в Рис. 56). Теория СЛ для 2Б систем [13] предсказывает, что магнитное поле Н, приложенное перпендикулярно к плоскости Ж системы, подавляет эффект СЛ и приводит к отрицательному МС [13], тогда как продольное магнитное поле не влияет на поправку связанную со СЛ. При этом соотношения между соответствующими временами сбоя фазы определяют характер МС. Так, в частности, при сильном спин-орбитальном взаимодействии: т50 « т5; знак МС меняется с отрицательного на положительный. Следует отметить, что неупорядоченная система, рассматриваемая как 20 в теории СЛ и ЭЭВ, может быть ЗБ с точки зрения классической теории процессов переноса и характеризоваться трехмерным коэффициентом диффузии - Б. Для таких квази-20 систем, аномальное, характерное для Ю систем, МС должно наблюдаться в магнитных полях, как перпендикулярных, так и

параллельных плоскости системы, а в сильных полях, g(-i¡¡H > kBT должен наблюдаться переход к 3D случаю, с изотропным МС [13]. В пленках

ПАН:Аг+ при Т > 1 К в слабых полях наблюдается ПМС, возрастающее с понижением температуры, что позволяет сделать вывод о сильном спин-орбитальном взаимодействии и пренебречь рассеянием на магнитных примесях. Наблюдавшаяся в слабых полях при Т = 4.2 К небольшая анизотропия МС связана, с подавлением вклада СЛ в поперечном магнитном поле. ОМС при Т < 1 К в слабых полях указывает на то, что в этом диапазоне полей и температур транспорт в облученном ПАН определяется в основном эффектами СЛ. В случае сильного спин-орбиталыюго взаимодействия теория СЛ предсказывает два предельных случая для МС квази-20 системы [13]:

Д R(H,T)/ R(0,T) = - 1/24(с2/2л2Ь) R| ((Н/ H¡ )2 при tj « xso (10)

AR(H,T) / R(0,T) = l/48(e2/2n2h) Ri | (Н/ H¡)2 при tí »ts0 01)

где Д R(H,T) = R(H,T) - R(0,T), Hi = h/4eDx¡, D - коэффициент диффузии. Используя D = 1.25-10"6 rrA, для 3D пленок ПАН, были оценены времена Тф ~ 4-10'^s - 5.110~'®s (при Т = 4.2 К), что совпадает со значениями Тф для химически легированного ПАН. Согласно теории, МС, связанное с ЭЭВ, изотропно и положительно [13]:

Д R(H,T)/R(0,T) = rie2/2nh R| |G(g|inH/kBT) (12)

где G(g|iBH/kBT) = 0.084(g|_inh/kbt)2 при gpBH « kBT и G(gpBH/kBT) = ln[(gnBH/kBT))/1.3] при gnBH » kBT; t) характеризует неоднородность системы. Поправка к МС связанная с ЭЭВ существенна только в сильных магнитных полях и должна приводить к Д R(H,T)/R(0,T) ~ lgH при §цпП » квТ, и к AR(H,T)/R(0,T)~H2 при g|_iuH«knT, что коррелирует с полученными нами результатами для пленок ПАН:Аг+, и свидетельствует об определяющей роли ЭЭВ в сильных магнитных полях. Отсутствие анизотропии МС в сильных магнитных полях, свидетельствует о 3D характере транспорта, а небольшая анизотропия МС в слабых полях связана со слабой ориентацией квази-20 слоев в полимере. Таким образом, пленки

ПАН облученного ионами Аг+ на металлической стороне ПМД, формально являющиеся 3D системой, представляют собой переходный случай, когда ряд особенностей НТП и МС может быть объяснен совместным проявлением эффектов СЛ и ЭЭВ в квази-20 неупорядоченной системе. При этом характер МС в слабых магнитных полях, при низких

температурах, определяется эффектами СЛ, а в сильных магнитных полях -ЭЭВ [А30.А31].

Результаты наших исследований показывают, что характер НТП в сильно легированных сопряженных полимерах может быть описан теорией разупорядоченных металлов вблизи ПМД, а сам характер ПМД в таких системах определяется эффектами СЛ и ЭЭВ. Для полимерных пленок характеризующихся большей степенью разупорядочепности транспортные свойства определяются, макроскопическими неоднородностями и ПМД можно описывать в терминах перколяции между металлическими островками. Однако, как показал проведенный нами анализ всех полученных экспериментальных результатов, целый ряд особенностей переноса носителей заряда в проводящих полимерах (особенно при температуре ниже 1 К) не может быть объяснен ни с точки зрения модели СЛ и ЭЭВ, ни с точки зрения перколяционной модели. Для решения этой задачи нами была предложена модель транспорта носителей заряда в сильно легированных проводящих полимерах при очень низких (ниже 1 К) температурах. Впервые было показано, что наблюдаемое аномальное поведение НТП и МП при очень низких температурах, может быть связано со стекольными свойствами полимерной структуры. Модель двухуровневой системы (ДУС), показанной на вставке к Рис. 66, и более общая модель мягких потенциалов [14] использованы нами для объяснения поведения температурной зависимости проводимости в температурном интервале от тК до 50-70 К. Отрицательный ТКС при самых низких температурах связан с эффектом СЛ, который при более высоких температурах подавляется сильным неупругим рассеянием электронов на низкоэнергетических колебаниях характерных для стекол. Полупроводниковое поведение проводимости при более высоких температурах объяснено наличием макроскопического беспорядка, приводящего к появлению областей являющихся диэлектрическими при Т —» 0 [A32,A33]. Предложенная модель объясняет аномальный характер НТП Ii МП в сильно легированных ПАН, ПА на металлической стороне ПМД, а также ряд особенностей НТП в таких системах при приложении к образцам гидростатического давления [А32-А35].

Разработанная нами модель транспорта была использована для теоретического объяснения особенностей механизма низкотемпературного транспорта в легированных полимерах на металлической стороне ПМД. С этой целью были проведены детальные исследования НТП и МП пленок модельного полимера - ПА - ориентированного и химически легированного СЮ.,", FeCl4" и йодом при температурах до 500 тК и в магнитных полях до 30 Т. Было установлено, что проводимость наиболее проводящих образцов легированного ПА достигает ~ 1.9 х Ю4 - 2.3 х 104 S/cm при 300 К а параметр рг = р(0.6 К)/р(300 К) ~ 1.4 - 1.5. Параметры ориентированных (///о ~ 3-4) образцов ПА, использованных в этих экспериментах, приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Характеристики образцов ПА, использованных в экспериментах по магнитотранспорту

# Образец Вид озоок рзоок p о/, к/р зоо тф (0.6 К)

ПА легиро S/cm Ohm cm к s

вания

1 РА1 С104 19000 5.26 10"5 1.42 1.2 10'°

2 РА2 С104 13700 7.30 10"5 1.47 3.2 10"10

3 РАЗ FcCL, 23000 4.35 10"5 1.5 5.1 10 10

4 РА4 FeCl4 10800 9.26 10"5 1.42 2.3 10"'°

5 РА5 iodine 11600 8.62 10"5 2.45 1.4 1010

Температурные зависимости проводимости образцов имеют минимум сопротивления при Т ~ 200 К, являющийся характерной особенностью для пленок сильно легированного ПА (вставка к Рис. 6а). Установлено, что при Т < 1 К, такие пленки ПА демонстрируют очень слабую температурную зависимость р(Т)/р(300 К), при этом МП пленок ПА легированных С104", FeCl4" и йодом имеет положительный знак при Т < 1 К и в слабых полях практически не зависит от температуры (Рис. 6а). В более сильных полях (начиная с H > 6-7 Т), было обнаружено, что полевая зависимость продольного МС имеет ярко выраженный линейный характер и также слабо зависит от температуры. Следует отметить, что исследовались 3D образцы, так как их толщина (d ~ 4 цш) превосходила диффузионную длину Ц, = (Dr,,)1'2, в таких пленках. Положительная МП, обнаруженная при Т < 1 К, указывает, что транспорт определяется влиянием эффектов СЛ при наличии слабого спин-орбитального взаимодействия. В этом случае время релаксации фазы волновой функции тф(Т) может быть вычислено из теории CJI для 3D систем Да (Н) = а (Н) - а (0) ~ H2 при H 0 [8,13]:

Дст(Н)= (e2/96n2h)(4DeHT,p /hc)3/2(eH/lîc)l/2 (13)

где D - коэффициент диффузии, который определялся из соотношения Эйнштейна для проводимости: g = c2N(Ef)D, где N(EF) - плотность состояний на уровне Ферми. Du относится к проводимости ст в направлении ориентации пленок, стц ~104 S/cm. Таким образом, при концентрации электронов n ~ 1022 cm"3 получаем Бц ~ 4 cm2/s. Определенная из (13) температурная зависимость тф(Т) для легированных CIO4", РсСЦ" и йодом пленок ПА показана на Рнс. 6 б). Видно, что тф (Т) насыщается при Т < 1 К, как и в случае неорганических мезоскопических систем, таких как lD-GaAs, ID-Si, 2D-Au [15]. Такое поведение не укладывается в рамки традиционной теории, так как все неупругие процессы, приводящие к сбою когерентного рассеивания - электрон-фононное (ЭФ), электрон-электронное (ЭЭ), взаимо-

0.0

1

■ ■ § ш ©

в $ # ®

0.6 к

♦ 0.9 К

ЕВ 1.1 К

в 1.4 К

н2 (т2)

а)

Рис. 6: а) МП пленки ПЛ:С104' при различных температурах. Па вставке: зависимость р(0.6 К)/р(300 К) от Т для пленок ПА легированных СЮ4", РеСЦ" и йодом, б) Зависимость Ту от Т для пленок ПА легированных С104", РеСЬ" и йодом. На вставке: двух-уровневая система на основе атомных потенциальных ям.

действие с магнитными примесями - вымораживаются при низких температурах, что подразумевает рост времени фазовой когерентности. Для металлов, как ЭФ, так и ЭЭ рассеяние должно приводить к тф (Т) ~ Т"ч, где q = 0.5 - 3.0. Наблюдаемое насыщение т,р(Т^ в слабых магнитных полях в ряде неорганических систем [15] может иметь место и для процессов квантовой когерентности в таких металлических системах, как сильно легированные сопряженные полимеры. Нами предложено объяснение эффекту насыщения тф (Т) в полимерных системах в определенном интервале температур, которое основано на применении микроскопической модели включающей ДУС, разработанной исходно для кристаллических проводников [14]. ДУС формируются на основе дефектов с несколькими устойчивыми состояниями, имеющими два или более симметричных состояния (вставка на Рис. 66). Модель предполагает сбой фазы электронов на ДУС специальной формы, которые возникают на основе изначально симметричных дефектов, в которых симметрия частично нарушена из-за беспорядка (в частности из-за электронного мезоскопического беспорядка). При более высоких температурах нами рассмотрены другие возможные механизмы сбоя фазы, основанные на ДУС обычного (стекольного) типа и связанные с аморфной структурой полимерных материалов, в частности, с наличием мягких межатомных потенциалов. Таким образом, установлено, что более сильная зависимость р(Т), наблюдаемая прн Т > 1 К, связана с усилением влияния эффектов СЛ в связи с вкладом от низкоэнергетических возбуждений "сте-

Н (Т)

а) б)

Рис. 7: а) Зависимость р от Н для ПА:С104" при различных температурах. Вставка: Зависимость МС от Н для того же образца, б) Точечный контакт между фибриллами: а -расстояние между фибриллами, /н - магнитная длина, 10 - размер образца.

колыюго" типа.

Наряду с насыщением тф (Т), в сильно легированных пленках ПА нами было обнаружено аномальное линейное МС при Н = 7-30 Т, как показано на Рис. 7а (вместо АЯ <х Н|/2 предсказанного теорией СЛ для 30 систем при « (Отф )1/2). Было показано, что такое поведение МС связано с влиянием эффектов СЛ, возникающих при переносе заряда в неоднородных по своей структуре (фибриллярных) пленках ПА. Линейное МС указывает, что перенос заряда в сильных магнитных полях контролируется, в основном, системой точечных (межфибриллярных) контактов, соединяющих "основные объемы" полимера с большей проводимостью, начиная с магнитных полей Н ~ 7 Т. При этом решающее значение имеет соотношение магнитной длины = (сИ/еН)12 и расстояния между фибриллами, которое в таких системах составляет < 8 шп (Рис. 76). Таким образом, линейное отрицательное МС, наблюдаемое в сильно легированных пленках ПА в сильных магнитных полях, указывает на то, что система точечных контактов между полимерными фибриллами контролирует транспорт носителей заряда в полимере при очень низких температурах [А36-А40]. В связи с этим вопрос о механизме транспорта в самих легированных нанофйбриллах ПА и нанопроводах на основе других сопряженных полимеров становится чрезвычайно важным и актуальным для более полного понимания механизма транспорта носителей заряда в таких системах.

Четвертая глава посвящена исследованию очень актуального вопроса современной органической наноэлектроники - электронного транспорта в отдельных полимерных нанопроводах - полимерных нанофибрилах. В начале главы отмечено, что в связи с бурным развитием наноэлектроники

проводящие полимерные нанопровода (наноструктуированные на молекулярном уровне) привлекают к себе пристальное внимание, как одна из альтернатив дорогостоящей нанолитографии, применяемой при производстве микросхем. В течение последнего десятилетия был достигнут значительный прогресс в области синтеза нанофибрил и нанотрубок на основе сопряженных проводящих полимеров. Однако, количество работ по исследованию электрических свойств и механизма транспорта в отдельных полимерных нанофибрилах и нанотрубках все еще очень ограничено. В пашей работе был впервые экспериментально исследован электронный транспорт в легированных квазиодномерных полимерных нанофибрилах и предложена феноменологическая модель электронного транспорта в таких нанопроводах [А41-А44].

Из теории известно, что ЭЭВ оказывает существенное влияние на транспорт в Ш системах, приводя к образованию фаз отличных от обычной Ферми жидкости. В частности, отталкивающее короткодействующее ЭЭВ приводит к образованию латтинжеровской жидкости (ЛЖ) [16], тогда как далыюдействующее кулоповское взаимодействие (КВ) является причиной образования вигнеровского кристалла (ВК) [17]. Характерной особенностью одномерных систем является изменение по степенному закону туннельной плотности локализованных состояний вблизи уровня Ферми, что находит свое отражение в следовании степенному закону температурной зависимости кондактанса, О(Т), и вольт-амперных характеристик, 1(У). Теория идеальной ЛЖ предсказывает степенное поведение О(Т) в омическом режиме, в области слабых электрических полей (еУ « квТ), О(Т) сс Та, а также степенное поведение 1(У) в неомическом режиме, в области сильных полей (еУ » квТ), 1(У) ос V15. Показатели степени зависят от количества Ш каналов в проводнике и ряда других факторов. Из теории следует, что состояние ЛЖ может сохраняться как в случае нескольких Ш каналов, связанных кулоновским взаимодействием, так и в присутствии примеси вблизи двух и более связанных 20 каналов. Согласно теории ЛЖ, 1(У), измеренные при различных температурах, должны описываться универсальным выражением:

I = 10 Т а+| бшИ (еУ/квТ) | Г(1 + \ еУ/тгквТ) 12 (14)

где Г - Гамма функция, 1о - постоянная. Параметры а и р соответствуют показателям степеней, полученным из зависимостей в(Т) и 1(У). Формула (14) означает, что 1(У) должны "схлопываться" в единую кривую, если 1/Т" 1 построена как функция еУ/квТ. Подобные степенные зависимости экспериментально наблюдались в различных неорганических Ш системах, таких как одно- и многостенные углеродные нанотрубки (ОУНТ и МУНТ) (а, р ~ 0.36), легированные полупроводниковые нанопроволоки - ЫБЬ (а ~ 27, р ~ 2 - 6), и МЬ8е3 (а ~ 1 - 3, р ~ 1.7 - 2.7), а также при исследовании

дробного квантового эффекта Холла в СаА.ч (а, (3 ~ 1.4 - 2.7) [А46]. Для объяснения наблюдаемых экспериментальных степенных зависимостей в неорганических Ш системах активно обсуждаются модели ЛЖ, ВК, кулоновской блокады (КБ) и ее разновидности - модели КБ при учете влияния эффектов окружения (ЭКБ). Важно отметить, что нанопровода на основе сопряженных полимеров являются еще одним примером квази-Ш по своему внутреннему строению систем.

В главе приведен подробный критический анализ недавно полученных результатов в области синтеза полимерных нанопроводов на основе проводящих сопряженных полимеров, которые, в частности, позволили нам провести первые экспериментальные исследования их электрических свойств. В экспериментах исследовались нанофибрилы модельного квази-Ш полимера - ПА, синтезированные в среде жидких кристаллов, что приводило к их геликоидальному закручиванию вдоль оси как по- (Б-) так и против (Я-) часовой стрелки (Я-гел-ПА). Отдельные фибриллы выделялись из клубка с помощью разработанной нами специальной методики. Далее фибриллы высаживались на электродах и легировались йодом из газовой фазы. Приготовленные таким образом образцы помещались на держателе гелиевого криостата и находились в инертной атмосфере до начала низкотемпературных измерений. Впервые проведенные исследования низкотемпературного транспорта в отдельных фибрилах обычного ПА, а также гел-ПА и нанотрубок полипиррола (ПП) выявили ряд особенностей в поведении как С(Т), так и 1(У), которые отличаются от вида О(Т) и 1(У) в ЗЭ полимерных пленках и напоминают поведение, характерное для таких Ш систем, как ЛЖ. Установлено, что для наиболее проводящих Л-гел-ПА нанофибрил и ПП нанотрубок температурная зависимость кондактанса следует степенному закону С(Т) ос Та, при температурах от 300 К до ~ 30 К. При этом показатель степени а возрастает с уменьшением диаметра фибрилы или ее сечения (то есть с уменьшением количества полимерных цепей в нанопроводе) от ~ 2.2 до ~ 7.2, как показано на Рис. 8а. Как видно из Рис. 86, 1(У) отдельных И-гел-ПА фибрил при низких температурах в области сильных полей также следуют степенному закону 1(У) ос Ур. Подобные степенные зависимости С(Т) и 1(У) наблюдались и для других исследованных отдельных ПА фибрил и ПП трубок, а также для образцов, состоящих из нескольких пересекающихся Я-гел-ПА фибрил, при этом показатели степени изменялись в пределах: а ~ 2.2 - 7.2 и (3 ~ 2 - 5.7. Параметры исследованных полимерных нанофибрил и нанотрубок приведены в Таблице 2. Наблюдаемый разброс значений аир является следствием различий в диаметре фибрил и в уровне их легирования. Основываясь на полученных экспериментальных данных, предположено, что степенное поведение зависимостей С(Т) и 1(У) является характерной особенностью транспорта носителей заряда в таких системах, как легированные полимерные нанофибрилы и нанотрубки. Как было отмечено

Таблица 2. Характеристики исследованных полимерных фибрил и трубок

# Образец Диаметр Йзоок о зоо к а Р (при

(сечение), пт Б Б/ст тт Т)

1 Н-гел-ПА фнбрила 65x290 8.4 10 7 1.13 2.2 2.8 2.5 (30 К)

2 Я- гел-ПА фибрила 60x134 1.1 10"7 0.85 5.5 4.8 (50 К)

3 Я- гел-ПА фибрила 47x312 2.1 10"9 0.0036 7.2 5.7 (95 К)

4 ПА фибрила 20 7.3 Ю-9 0.01 5.6 2.0 (94 К)

5 ПП трубка 15 1.7 10* 0.83 5.0 2.1 (56 К)

6 ПП трубка 50 2.8 10 8 0.83 4.1 2.8 (50 К)

7 Я- гел-ПА 4 фибрилы - 2 10 "8 3.7 2.3 (90 К)

ранее, качественно похожие степенные зависимости О(Т) и 1(У) наблюдались и в неорганических Ш системах, таких как ОУНТ и МУНТ, и полупроводниковых нанопроводах 1п8Ь и ЫЬ8е3. В этой связи важно подчеркнуть, что полимерные нанофибрилы и нанотрубки по своей структуре отличаются от обычных Ш углеродных нанотрубок и полупроводниковых нанопроводов. Каждая Я-гсл-ПА фибрила состоит из множества (от нескольких сотен до нескольких тысяч) ориентированых Ш цепей - молекул, которые определенным образом связаны друг с другом и разупорядочены в результате легирования. Таким образом, полимерные нанопровода фактически являются квази-Ш системой, а в таких системах влияние размерных эффектов не должно быть существенным. Однако сходство, наблюдаемое в поведении в(Т) и 1(У) полимерных нанофибрил и неорганических полупроводниковых Ш нанопроводов, потребовало проведения подробного анализа теоретических моделей тупнелирования в Ш системах. Рассмотрение применимости теорий тупнелирования в Ш проводниках, таких как УЯН, ЛЖ, ВК и т. д. показало, что указанные модели не могут адекватно описать недавно полученные экспериментальные результаты по транспорту в проводящих полимерных нанопроводах. По аналогии с ЛЖ транспортом в изогнутых металлических углеродных нанотрубках [18], нами было предположено, что каждую фибрилу можно рассматривать как систему Ш сегментов со свойствами ЛЖ, соединенных последовательно внутримолекулярными переходами, при этом туннельная плотность состояний вблизи уровня Ферми в каждом сегменте описывается степенным законом. Это приводит к более сильным степенным зависимостям в(Т) и 1(V) по сравнению с идеальной ЛЖ и объясняет полученные экспериментальные результаты. Такая феноменологическая модель

а) б)

Рис. 8: а) Зависимость кондактанса от температуры для различных полимерных фибрил и трубок в сравнении с О(Т) для гнутых углеродных нанотрубок (с кннком). б) Зависимость 1/Т11+1 от еУ/квТ для Я-гел-ПЛ фибрилы 1 при различных температурах, где а - показатель степени в О(Т) ос Т". Вставка: такие же зависимости для К-гел-ПЛ фибрилы 2.

механизма транспорта в полимерных нанопроводах на основе сопряженных полимеров учитывает квази-Ш природу их молекул. Этот результат показывает, что присущее сопряженным полимерам квази-Ш строение составляющих их молекул проявляет себя в транспортных свойствах проводящих полимерных нанофибрил и нанотрубок.

Проведенные нами первые исследования транспорта в легированных ПА фибрилах при температурах Т = 1.4-30 К выявили изменения в характере 1(У), которые при более высоких температурах описывались степенным законом (14). Было установлено, что при низких температурах ток через образец начинает протекать только после приложения порогового напряжения - V,; в сильных электрических полях, еУ >>квТ, зависимость 1(У) следует другому степенному закону:

I со (V - У,)^ (15)

который характерен, в частности, для механизма транспорта, определяемого эффектами кулоновской блокады (КБ) [19]. При этом показатель степени в (15) зависит от размерности системы и составляет С, ~ 1 для Ш и С, ~ 2 для Ю систем соответственно. Как видно из Рис. 9а, транспорт в ПА нанофибрилах хорошо описывается формулой (15). Значения V, оцененные из зависимостей 1с1У/с11 от V при разных температурах приведены на вставке к Рис. 9а и на Рис. 96. Эти оценки показывают, что У( ~ 1.5 V при Т = 1.45 К и быстро уменьшается при повышении температуры. Показатели степени, С,, оценен-

2,0

Й-НеРАНЬе М Т=145К

Р-Ье1 РААЬег

3,0-

<

ю"

» Т = 15К

5-1.78-2.14 о т = зок

0,0

■ --

Т-'-1—1-Г—4-1-■-1—•—г

10'

0 10 20 30 40 50 60 70

ю

ю

10

Т(К)

а)

б)

Рис. 9: а) Зависимость тока от (V - У,)/У1 Я-гел-ПА фибрилы при различных температурах. На вставке показана зависимость МУЛЛ от V и величина порогового напряжения, V, - 1.5 V при Т = 1.45 К для той же фибрилы Я-гел-ПА; б) Температурная зависимость порогового напряжения. На вставке - зависимость показателя степени, £ от Т для фибрилы Я-гел-ПА и для обычной легированой иодом фибрилы ПА (диаметр 16 пгп).

ные из зависимостей I от (V - У|)/У1 в области промежуточных полей, лежат в пределах С, ~ 1.78 - 2.14, и слабо зависят от температуры, а в области сильных полей наблюдается переход к показателям степени С, ~ 1. Такой характер транспорта, наблюдаемый в легированных ПА нанофибрилах при низких температурах, во многом аналогичен транспорту в 2D линейках металлических нанокристаллов [20] ивШ цепочках углеродных наночастиц, разделенных туннельными барьерами [21], в которых транспорт определяется эффектами КБ. Наблюдающиеся при низких температурах два наклона на графиках I от (V - У,)/У(, а именно, С, ~ 1.3 в области слабых полей и С, ~ 1.8-2.1 в области сильных полей - могут быть связаны с переходом от Ш к 20 туннельному механизму транспорта при росте электрического поля. Полученные результаты указывают на то, что режим КБ является доминирующим механизмом транспорта в квази-Ш полимерных нанопроводах при низких температурах.

На основании этих экспериментальных данных было предположено, что при низких температурах квазн-Ш по своей природе полимерные фибрилы могут быть рассмотрены как цепочки, состоящие из проводящих областей разделенных туннельными барьерами, как показано на Рис. 10. Транспорт в такой системе при низких температурах определяется эффектами КБ, а при достаточно высоких температурах осуществляется посредством туннелирования между проводящими частями со свойствами

10 оггоу

Рис. 10: Схема полимерной нанофибрилы как последовательности проводящих областей разделенных туннельными барьерами.

ЛЖ. Характер 1(У) в таких линейках туннельных переходов зависит от их размера, размерности и степени связанности, длины экранирования и степени беспорядка. В легированных полимерных нанофибрилах размеры металлических областей, разделенных туннельными нанобарьерами, сравнимы с размерами поликристаллических зерен и, таким образом, с диаметром нанофибрил - несколько десятков нанометров. С другой стороны, при промежуточном уровне легирования ПА цепочки, среднее расстояние между атомами примеси (иода) оценивается как ~ 10 пш. Атомы допанта оказывают определенное влияние на транспорт вдоль ПА цепн путем создания дефектов сопряжения, доменных стенок, и других дефектов, в результате чего происходит образование проводящих островов (гранул) внутри Я-гел-ПА нанофибрилы, размеры которых 10 пш) соизмеримы с расстояниями между атомами допанта. Следует также отметить, что имеются некоторые расхождения (особенно при низких температурах) между экспериментальными результатами по низкотемпературноьу транспорту в таких квази-Ю системах, как проводящие полимерные нанофибрилы и наиотрубки и предсказаниями теоретических моделей для туинелироваиия в Ш системах, что делает актуальными дальнейшие экспериментальные и теоретические исследования в этой области. В заключение Главы проведен анализ практического применения таких систем в качестве нанопроводников, наноэмиттеров, полевых транзисторов и других элементов органической электроники. Показано, что рассмотренное направление является перспективным путем развития современной наноэлектроники [А45-А48].

^ Заключении отмечено, что в диссертационной работе были впервые проведены систематические исследования транспорта носителей заряда в широком круге легированных полимерных систем и полимерных нанопроводов вблизи ПМД. Исследования объединены единым подходом, основанном на анализе влияния эффектов СЛ и ЭЭВ на транспорт носителей заряда в таких системах. Совокупность результатов, полученных в работе, представляет собой решение целого ряда важных в научном и практическом плане проблем, среди которых выявление природы транспорта в сильно легированных полимерных пленках и иапопроводах, создание и оценка

свойств полевых транзисторных структур на основе тонких пленок политиофена.

В заключении также сформулированы основные результаты работы:

1. Показано, что перенос носителей заряда при низких температурах в слабо легированных полимерах па диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик осуществляется посредством прыжков электронов по локализованным состояниям вблизи уровня Ферми при наличии в спектре локализованных электронных состояний кулоновской щели, обусловленной электрон-электронным, кулоновским взаимодействием.

2. Установлено, что температурные зависимости проводимости и магнитосопротивления в сильно легированных полимерах па металлической стороне перехода металл-диэлектрик при температурах выше 1 К определяются эффектами электрон-электронного взаимодействия и слабой локализации.

3. Показано, что аномалии температурной зависимости проводимости, обнаруженные в сильно легированных полимерах при температурах ниже 1 К обусловлены рассеянием электронов на низкоэнергетических структурных возбуждениях стекольного типа.

4. Установлено, что насыщение температурной зависимости проводимости, обнаруженное в сильно легированных полимерах при низких температурах, обусловлено эффектом насыщения времени сбоя фазы электронной волновой функции.

5. Установлено, что линейная полевая зависимость отрицательного магнитосопротивления, обнаруженная в сильно легированных полимерах в сильных магнитных полях при низких температурах, определяется влиянием наноконтактов между фибрнлами.

6. Показано, что особенности транспорта носителей заряда в легированных полимерных нанопроводах, обнаруженные при низких температурах и характерные для одномерных систем, обусловлены квазиодномерной природой проводящих полимеров и наноструктур на их основе.

7. Установлено, что транспортные свойства легированных квазиодномерных полимерных нанопроводов при низких температурах определяются эффектами кулоновской блокады.

Список публикаций по теме диссертации

AI. Kwanghce Lee, E.K. Miller, A.N. Aleshin, Reghu Menon, A.J. Heeger, Jong Hyum Kim, Chul Oh Yoon, Hosull Lee, Nature of the metallic state in conducting polypyrrole // Adv. Mater. 10,456-459 (1998).

A2. A.H. Алешин, A.B. Грибанов, A.B. Добродумов, A.B. Суворов, И.С. Шлимак, Электрофизические свойства пленок полиимида ПМ, подвергнутытх ионной бомбардировке // ФТТ 31, 12-18 (1989).

A3. A.N. Aleshin, A.V. Suvorov, I.S. Shlimak, A.V. Dobrodumov, Effect of magnetic ordering on the conductivity of the ion-bombarded polyimide // Solid State Comm. 71, 85-87 (1989).

A4. A.H. Алешин, A.B. Суворов, Влияние электрон-электронного взаимодействия на низкотемпературную проводимость облученных ионами пленок полиимида// ФТТ 32, 1717-1720 (1990).

А5. A.N. Aleshin, A.V. Suvorov, The influence of the electron-electron Coulomb interaction on the low-temperature conductivity of ion-irradiated polyimide films // Philos. Mag. B, 65, 783-788 (1992).

A6. A.N. Aleshin, N.B. Mironkov, A.V. Suvorov, J.A. Conklin, T.M. Su, R.B. Kaner, Transport properties of ion implanted and chemically doped polyaniline films // Phys. Rev. В 54, 11638-11643 (1996).

AI. A.H. Алешин, Е.Г. Гук, В.М. Кобрянский, И.С. Шлимак, Низкотемпературная проводимость легированного иодом полиацетилена вблизи перехода диэлектрик-металл // ФТТ 32, 3066-3070(1990).

А8. А.Н. Алешин, Е.Г. Гук, В.М. Кобрянский, В.А. Марихин, Л.П. Мясникова, Низкотемпературная проводимость ориентированных пленок легированного иодом полиацетилена // ФТТ 33, 2980-2984 (1991).

А9. A.N. Aleshin, E.G. Guk, V.M. Kobryanskii, V.A. Marikhin, L.P. Myasnikova, Low-temperature conductivity of oriented iodine-doped polyacetylene films // Philos. Mag. В 65, 789-794 (1992).

A10. A.H. Алешин, Е.Г. Гук, В.М. Кобрянский, В.А. Марихин, Л. П. Мясникова, Г.П. Белов, Д.Г. Белов, Электрофизические свойства допированных йодом сополимеров этилена с ацетиленом // Высомол. Соединения 37, 1179-1183 (1995).

All. A.N. Aleshin, S.R. Williams, A.J. Heeger, Transport and magnetic properties of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate) films // Synth. Metals 94, 173-177(1998).

A12. A.N. Aleshin, Kwanghee Lee, J.Y. Lee, D.Y. Kim, C.Y. Kim, Comparison of electronic transport properties of soluble polypyrrole and soluble polyaniline doped with dodecylbenzene-sulfonic acid // Synth. Metals 99, 27-33 (1999).

А13. A.N. Aleshin, J.Y. Lee, S.W. Chu, S.W. Lee, B. Kim, S.J. Ahn, Y.W. Park, Hopping conduction in polydiacetylene single crystals // Phys. Rev. В 69, 214203(1-6) (2004).

А14. A.N. Aleshin, S.W. Chu, V.l. Kozub, S.W. Lee, J.Y. Lee, S.H. Lee, D.W. Kim, Y.W. Park, Non-ohmic conduction in polydiacetylene thin films // Curr. Appl. Phys. 5, 85-89 (2005).

A15. A.N. Aleshin, H. Sandberg, H. Stubb, Two-dimensional charge carrier mobility studies of regioregular P3HT // Synth. Metals 121, 1449-1450 (2001).

A16. A.N. Aleshin, J.Y. Lee, S.W. Chu, J.S. Kim, Y.W. Park, Mobility studies of field-effect transistor structures based on anthracene single crystals // Appl. Phys. Lett. 84, 5383-5385 (2004).

A17. J.Y. Lee, A.N. Aleshin, D.W. Kim, H.J. Lee, Y.S. Kim, G. Wegner, V. Enkelmann, S. Roth, Y. W. Park, Field-effect mobility anisotropy in PDA-PTS single crystals // Synth. Metals 152, 169-172 (2005).

A18. A.N. Aleshin, N.B. Mironkov, A.V. Suvorov, I.O. Usov, J.A. Conklin, T.M. Su, R.B. Kaner, Conductivity and magnetoconductivity of polyaniline films implanted with Ar and Ga ions near the critical regime of the metal-insulator transition // J. of Physics: Cond. Matter. 10,4867-4875 (1998).

A19. A. Aleshin, R. Kiebooms, Reghu Menon, A.J. Heeger, Electronic transport in doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) near the metal-insulator transition // Synth. Metals 90, 61-68 (1997).

A20. A.H. Алешин, Н.Б. Миронков, A.B. Суворов, Влияние эффектов локализации и электрон-электронного взаимодействия на проводимость иопно-облученных полимеров на металлической стороне перехода металл-диэлектрик // ФТТ 38, 133-137 (1996).

А21. А.Н. Алешин, Н.Б. Миронков, A.B. Суворов, Проводимость и термо-э.д.с. облученных ионами пленок полиимида на металлической стороне перехода металл-диэлектрик // ФТТ 37, 1752-1757 (1995).

А22. А.Н. Алешин, A.B. Суворов, Инверсия типа проводимости в облученных ионами пленках полиимида // ФТТ 35, 708-710 (1993).

А23. A.N. Aleshin, М. Ahlskog, М. Reghu, Pressure dependence of conductivity and magnetoconductancc in ion-irradiated polyimide // J. of Physics: Cond. Matter. 9,3601-3608(1997).

A24. A. Aleshin, R. Kiebooms, Reghu Menon, F. Wudl, A.J. Heeger, Metallic conductivity at low temperatures in poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with PF(, // Phys. Rev. В 56, 3659-3663 (1997).

A25. R. Kiebooms, A. Aleshin, K. Hutchison, F. Wudl, Thermal and electromagnetic behaviour of doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) films // J. of Phys. Chem. В 101, 11037-11039 (1997).

A26. A.N. Aleshin, R. Kiebooms, H. Yu, M. Levin, I. Shlimak, Conductivity and magnetoconductivity below 1 К in films of poly(3,4-

ethylenedioxythiophene) doped with CF3SO3// Synth. Metals 94, 157-159

(1998).

A27. R. Kiebooms, A. Aleshin, K. Hutchison, F. Wudl, A. Heeger, Doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) films: thermal, electromagnetical and morphological analysis // Synth. Metals 101,436-437 (1999).

A28. A. N. Aleshin, R. Kiebooms, A. J. Heeger, Metallic conductivity of highly doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) // Synth. Metals 101, 369-370

(1999).

A29. Yunhee Chang, Kwanghee Lee, A. Aleshin, A.J. Heeger, Reflectance of conducting poly(3,4-ethylenedioxythiophene) // Synth. Metals 105, 203-206 (1999).

A30. A.H. Алешин, Н.Б. Миронков, Р.Б. Канер, Особенности низкотемпературной проводимости и магнитосопротивления ионно-облученного полианилина на металлической стороне перехода металл-диэлектрик // ФТТ 38, 3180-3189 (1996).

А31. A.N. Aleshin, N.B. Mironkov, R.B. Kaner, The influence of weak localization and Coulomb interaction on the low temperature resistance and magnetoresistance of ion implanted metallic polyaniline films // Synth. Metals 84, 769-771 (1997).

A32. V.l. Kozub, A.N. Aleshin, Transport anomalous in highly doped conjugated polymers at low temperatures // Phys. Rev. В 59, 11322-11327 (1999).

A33. A.N. Aleshin, V.l. Kozub, The influence of glassy properties to the anomalous low temperature transport in highly doped conjugated polymers // Phys. Stat. Sol. В 218, 267-271 (2000).

A34. A.N. Aleshin, T.J. Kim, D.-S. Suh, Y.W. Park, H. Kang, W. Kang, The effects of pressure and magnetic field on the low temperature conductivity of FeCU doped polyacetylene: the influence of scattering by low-energy excitations//Phys. Rev. В 63, 235209(1-6) (2001).

A35. A.N. Aleshin, D.-S. Suh, Y.W. Park, The influence of low-energy excitations on the metallic conductivity of Perchlorate doped polyacetylene // Physica B: Cond. Matter, 305, 197-202 (2001).

A36. D.-S. Suh, T.J. Kim, A.N. Aleshin, Y.W. Park, G. Piao, K. Akagi, H. Shirakawa, J.S. Brooks, Helical polyacetylene heavily doped with iodine: magnetotransport // J. Chem. Phys. 114, 7222-7227 (2001).

A37. A.N. Aleshin, V.l. Kozub, D.-S. Suh, Y.W. Park, Low-temperature saturation of dephasing in heavily doped polyacetylene // Phys. Rev. В 64, 224208(1-5) (2001).

A38. A.N. Aleshin, V.l. Kozub, D.-S. Suh, Y.W. Park, Saturation of dephasing and magnetoresistance features in heavily doped polyacetylene // Synth. Metals 135-136, 303-304 (2003).

A39. D.-S. Suh, J.G. Park, J.S. Kim, D.C. Kim, T.J. Kim, A.N. Aleshin, Y.W. Park, Linear high hield magnetoconductivity of doped polyacetylene up to 30 Tesla // Phys. Rev. В 65, 165210(1-5) (2002).

А40. V.l. Kozub, A.N. Aleshin, D.-S. Suh, Y.W. Park, Evidence of magnetoresistance for nanojunction-controlled transport in heavily doped polyacetylene // Phys. Rev. В 65, 224204(1-5) (2002).

A41. Hyun J. Lee, Zhao X. Jin, Andrey N. Aleshin, Ju Y. Lee, Mun J. Goh, Kazuo Akagi, Young S. Kim, Dong W. Kim, Yung W. Park, Dispersion and current-voltage characteristics of helical polyacetylene single fibers // J. Am. Chem. Society 126, 16722-16723 (2004).

A42. A.N. Aleshin, H.J. Lee, Y.W. Park, K. Akagi, One-dimensional transport in polymer nanofibers // Phys. Rev. Lett. 93, 196601(1-4) (2004).

A43. A.N. Aleshin, H.J. Lee, S.H. Jhang, H.S. Kim, K. Akagi, Y.W. Park, One-dimensional transport in polymer nanowires // Microelectr. Engin. 81, 420427 (2005).

A44. A.N. Aleshin, H.J. Lee, K. Akagi, Y.W. Park, Coulomb-blockade transport in quasi-one dimensional polymer nanofibers // Phys. Rev. В 72, 153202(1-4) (2005).

A45. A.N. Aleshin, Polymer nanofibers and nanotubes: charge transport and device applications // Adv. Mater. 18, 17-27 (2006).

A46. A.N. Aleshin, Y.W. Park, One-dimensional charge transport in conducting polymer nanofibers // in Handbook of Conducting Polymers 3rd edition. Edited by T.J. Stokheim, and J.R. Raynold, (CRC Press, NY 2007) Chapter 16, p.16-1-16-25.

A47. A.H. Алешин, Квазиодномерный транспорт в проводящих полимерных нанопроводах // ФТТ 49, 1921-1940 (2007).

А48. A.N. Aleshin, Organic microelectronics based on polymer nanostructures // in Future Trends in Microelectronics: The Nana, the Ultra, the Giga, and the Bio, Edited by S. Luryi, J. Xu, A. Zaslavsky (Wiley, NY, 2004) p.253-259.

Список цитируемой литературы

[1] H. Shirakawa, E.J. Louis, A.G. MacDiarmid, C.K. Chiang, A.J. Heeger, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 578 (1977); C.K. Chiang, C.R. Finchcr, Y.W. Park, A.J. Heeger, H. Shirakawa, E.J. Louis, S.C. Gua, A.G. MacDiarmid, Phys. Rev. Lett. 39, 1098 (1977).

[2] S. Roth, H. Bleicr, Adv. Phys. 36, 385 (1987).

[3] Reghu Menon, C.O. Yoon, D. Moses, A.J. Heeger, in Handbook of Conducting

Polymers, 2nd ed., edited by T.A. Skotheim, R.L. Elsenbaumer, J.R. Reynolds (Dekker, New York, 1996); R.S. Kohlman, J .Joo, A.J. Epstein, in Physical Properties of Polymers Handbook, edited by J. Mark (AIP, New York, 1996).

[4] P. Sheng, Phys. Rev. В 21, 2180 (1980).

[5] N.F. Mott, E.A. Davis, Electronic Processes in Non-Crystalline Materials, 2nd cd. Clarendon Press, Oxford. (1979) 604 p.

[6] B.I. Shklovskii, A.L. Efros, Electronic Properties of Doped Semiconductors, Springer, New York. (1984) 388 p.

[7] D.E. Khmelnitskii, A.I. Larkin, Solid State Commun. 39, 1069 (1981).

[8] P.A. Lee, T.V. Ramakrishnan, Rev. Mod. Phys. 57, 287 (1985).

[9] А. Г. Забродский, K.H. Зиновьева, ЖЭТФ 86, 727 (1984).

[10] M.M. Fogler, S. Teber, B.I. Shklovskii, Phys. Rev. В 69,035413 (2004).

[11] P. Dai, Y. Zhang, M.P. Sarachik, Phys. Rev. В 45, 3984 (1992); 46, 6724 (1992).

[12] S. Bogdanovich, P. Dai, M.P. Sarachik, V. Dobrosavljevic, Phys. Rev. Lett. 74, 2543 (1995).

[13] Б.Л. Альтшулер, А.Г. Аронов, А.И. Ларкин, Д.Е. Хмельницкий, ЖЭТФ 81,768(1981).

[14] Yu.M. Galperin, V.G. Karpov, V.l. Kozub, Adv. Phys. 38, 669 (1989).

[15] P. Mohanty, E.M.Q. Jariwala, R.A. Webb, Phys.Rev.Lett. 78, 3366 (1997).

[16] J. Voit, Rep. Prog. Phys. 58, 977 (1995).

[17] H.J. Schulz, Phys. Rev. Lett. 71, 1864 (1993).

[18] Z. Yao, H.W. Ch. Postma, L. Balents, C. Dekker, Z. Yao, H.W. Сh. Postma,

L. Balents, C. Dekker, Nature (London) 402, 273 (1999).

[19] Y. Imry, Introduction to mesoscopicphysics, Oxford, U.P., 2002, 234 p.

[20] M.G. Ancona, W. Kruppa, R.W. Rendel, A.W. Snow, D. Park, J.B. Boos, Phys. Rev. В 64, 033408 (2001).

[21] A. Bezryadin, R.M. Westervelt, M. Tinkham, Appl. Phys. Lett. 74, 2699

(1999).

Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97

Подписано в печать 06.10.2009. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. псч. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 100. Заказ 4967Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.: (812)550-40-14 Тел./факс: (812)297-57-76

Введение.

Глава 1. Структура и электронные свойства полисопряженных систем, модели переноса носителей заряда в легированных проводящих полимерах.

Введение.

1.1. Структура и электронные свойства полисопряженных систем.

1.2. Транспортные свойства легированных полимеров вблизи перехода металл-диэлектрик.

1.3. Модели переноса носителей заряда в легированных проводящих полимерах.

Выводы по Главе

Глава 2. Транспорт носителей заряда в проводящих полимерах на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик

Введение.

2.1. Прыжковая проводимость ионно-облученных и химически легированных проводящих полимеров на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик. Влияние эффектов электрон-электронного взаимодействия на низкотемпературную проводимость.

2.1.1. Низкотемпературная проводимость ионно-облученных полимеров.

2.1.2 Методика эксперимента и приготовление образцов.

2.1.3. Экспериментальные результаты: низкотемпературный транспорт в ионно-облученных полимерах на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик.

2.1.4. Обсуждение результатов. Влияние электрон-электронного взаимодействия на низкотемпературную проводимость.

2.2. Квази-одномерная низкотемпературная прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка в кристаллах полидиацетилена, влияние электрон-электронного взаимодействия

2.2.1 Полидиацетилен — модельный квази-lD сопряженный полимер.

2.2.2. Приготовление образцов и методика эксперимента.

2.2.3. Экспериментальные результаты. Влияние электрон-электронного взаимодействия на прыжковую проводимость в квази-lD сопряженных полимерах.

2.3. Влияние степени разупорядоченности и однородности легирования на механизм электронного транспорта в полимерах на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик.

2.3.1. Степень разупорядоченности и однородность легирования как критерии, определяющие механизм транспорта в проводящих полимерах.

2.3.2. Приготовление образцов растворимых сопряженных полимеров, легированных одним и тем же допантом, методика эксперимента.

2.3.3. Экспериментальные результаты: влияние степени беспорядка на транспорт в проводящих полимерах на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик.

2.3.4. Обсуждение результатов, а) Транспорт в проводящих полимерах с сильным беспорядком и неоднородным легированием. б) Транспорт в проводящих полимерах со слабым беспорядком и однородным легированием.

2.4. Свойства полевых транзисторных структур на основе тонких полимерных пленок с прыжковым механизмом проводимости.

2.4.1. Полевые транзисторы на основе сопряженные полимеров.

2.4.2. Приготовление образцов и методика исследований свойств полимерных транзисторных структур.

2.4.3. Механизм проводимости и подвижности носителей в тонких пленках сопряженных полимеров.

2.5. Транспорт в легированных полимерах с проводимостью в области критического режима перехода металл-диэлектрик.

2.5.1. Проводящие полимеры вблизи критического режима перехода металл-диэлектрик.

2.5.2. Приготовление образцов и методика эксперимента.

2.5.3. Экспериментальные результаты. Транспорт в легированных полимерах вблизи критического режима перехода метал-диэлектрик.

Выводы по Главе

Глава 3. Транспорт носителей заряда в проводящих полимерах на металлической стороне перехода металл-диэлектрик.

Введение.

3.1. Металлическая температурная зависимость проводимости в сильно легированных полимерах; влияние кулоновского электронэлектронного взаимодействия.

3.1.1 Сильно легированные полимеры последнего поколения -синтетические металлы.

3.1.2. Приготовление образцов сильно легированных полимеров, методика эксперимента.

3.1.3. Экспериментальные результаты. Транспорт в сильно легированных полимерах с металлической проводимостью при определяющем влиянии электрон-электронного взаимодействия.

3.2. Особенности низкотемпературной проводимости и магнито-сопротивления в сильно легированных полимерах на металлической стороне перехода металл-диэлектрик.

3.2.1 Особенности механизма транспорта в металлических полимерах при температурах ниже 1 К.

3.2.2. Получение сильно легированных образцов проводящих полимеров, методика измерений.

3.2.3. Экспериментальные результаты. Особенности проводимости и магнитосопротивления в квази-двумерных слоях сильно легированных полимеров; влияние электрон-электронного взаимодействия.

3.3. Модель переноса носителей заряда в сильно легированных проводящих полимерах при низких температурах.

3.3.1. Аномальные низкотемпературные транспортные свойства сильно легированных сопряженных полимеров. Анализ основных экспериментальных результатов.

3.3.2. Характерные особенности низкотемпературного транспорта в сильно легированных полимерах: модель, учитывающая стекольные свойства полимеров.

3.4. Эффект насыщения времени сбоя фазы и особенности низкотемпературного транспорта в сильно легированных квазиодномерных сопряженных полимерах.

3.4.1. Эффект насыщения времени сбоя фазы в неорганических мезоскопических системах.

3.4.2. Приготовление образцов сильно легированных полимеров, методика измерений.

3.4.3. Экспериментальные результаты по наблюдению эффекта насыщения времени сбоя фазы при температурах ниже 1 К.

3.4.4. Микроскопическая модель на основе рассмотрения двухуровневых систем, объясняющая эффект насыщения времени сбоя фазы при низких температурах в сильно легированных полимерах.

3.5. Транспорт в металлических пленках квазиодномерных нанострук-туированных полимеров в сильных магнитных полях, обусловленный влиянием наноконтактов между нано фибриллами полимера.

3.5.1. Магнитосопротивление неупорядоченных систем в сильных г магнитных полях.

3.5.2. Экспериментальные результаты; линейная зависимость магнитосопротивления от магнитного поля при низких температурах.

3.5.3. Модель линейного магнитосопротивления; определяющая роль наноконтактов между нанофибрилами полимера.

Выводы по Главе 3.

Глава 4. Квази-одномерный транспорт в легированных полимерных нанопроводах.

Введение.

4.1. Прогресс в области синтеза полимерных нанопроводов - нанофибрил и нанотрубок.

4.2. Электронный транспорт в полимерных пленках и полимерных нанопроводах.

4.3. Одномерная природа проводящих полимеров и теоретические модели туннелирования в одномерных проводниках.

4.3.1. Одномерный транспорт в неорганических нанопроводах, модель латтинжеровской жидкости.

4.3.2. Экспериментальные результаты по низкотемпературному транспорту в проводящих полимерных нанопроводах.

4.3.3 Применимость различных теоретических моделей по туннелированию в одномерных проводниках для проводящих полимерных нанопроводов.

4.4. Неомический транспорт в слаболегированных полимерных нанопроводах и квази-одномерных полимерах при низких температурах.

4.4.1 Особенности транспорта в слабо легированных полимерных нанопроводах.

4.4.2 Транспорт в полимерных нанофибрилах при низких температурах, обусловленный эффектами кулоновской блокады.

4.5. Примеры применения проводящих полимерных нанопроводов в наноэлектронике.

Выводы по Главе 4.

Полимерные материалы традиционно рассматривались как диэлектрики вплоть до открытия в 1977 году эффекта значительного, более чем на 12 порядков, увеличения проводимости в легированном полиацетилене [1,2]. В первых работах, посвященных исследованию механизмов транспорта носителей заряда в легированных полимерах, основное внимание было сосредоточено на механизме прыжковой проводимости и сопутствующих ей явлениях [3,4], так как в первой генерации проводящих полимерных материалов степень структурной разупорядоченности была очень высокой, что не позволяло наблюдать в них особенности транспорта, характерные для металлов. Такие материалы обладали поликристаллической структурой и небольшим молекулярным весом. Достигнутый в последние годы значительный прогресс в синтезе, улучшении структуры и снижении степени беспорядка позволил существенно продвинуться вперед в исследовании механизмов транспорта носителей заряда в легированных проводящих полимерах, в том числе и с металлической проводимостью (т.н. синтетических металлах) [5,6]. Глубокое понимание механизма транспорта носителей заряда в таких проводящих полимерах последнего поколения является важнейшим условием для создания электронных приборов на их основе. Спектр физических явлений, обуславливающих характер транспорта носителей заряда в проводящих полимерах, чрезвычайно широк и многообразен. Наряду с механизмом прыжковой проводимости, определяющим перенос заряда на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик (ГТМД), большой интерес представляют особенности транспорта в сильно легированных полимерах на металлической стороне ПМД. В частности, в сильно легированных полимерах последнего поколения обсуждается влияние эффектов электрон-электронного взаимодействия (ЭЭВ) и слабой локализации (CJI) на низкотемпературную проводимость (НТП) и магнитопроводимость (МП). Большое влияние на низкотемпературный транспорт в сильно легированных полимерах оказывает степень их разупорядоченности а также морфология полимерных пленок, состоящих из микро-, нано- фибрилл или глобул. Влияние наноконтактов между фибрилами и особенности рассеяния в сильно легированных полимерах могут приводить к существенному изменению характера НТП и полевой зависимости МП соответственно. Важным, но недостаточно изученным, является вопрос о механизме транспорта в таких системах при очень низких (ниже 1 К) температурах, где влияние низкоэнергетических колебаний становится определяющим фактором. В последние годы, в связи с развитием наноэлектроники, особое внимание уделяется исследованию нанотранспорта в полимерных нанопроводах. Такие исследования стали возможны в связи успехами в синтезе и выделении отдельных полимерных нанопроводов — нанофибрилл, что позволило впервые исследовать их электрические свойства. В этой связи актуальными являются исследования, имеющие целью показать, что квазиодномерная природа проводящих полимеров и нанопроводов на их основе проявляется в особенностях транспорта носителей заряда в таких образцах, характерных для квазиодномерных систем. Не изученным оставалось влияние эффекта кулоновской блокады на транспортные свойства низкоразмерных полимерных нанопроводов при низкой температуре. Понимание процессов транспорта в полимерных нанопроводах позволит создавать проводящие полимерные наноматериалы с прогнозируемыми свойствами для применения их в органической наноэлектронике в качестве светодиодов, полевых транзисторов, проводящих слоев, а также в гибких полимерных дисплеях на их основе. Актуальность исследований в этой области была подтверждена присуждением в 2000 году Нобелевской премии первооткрывателям эффекта легирования полимеров — А. МакДиармиду, А. Хигеру и X. Ширакаве. К моменту начала настоящей работы механизм транспорта в проводящих полимерах последнего поколения и в полимерных нанопроводах с проводимостью вблизи ПМД был практически не исследован, отсутствовала информация и о влиянии эффектов CJ1 и ЭЭВ на низкотемпературный транспорт в этих системах, что и вызвало необходимость проведения таких исследований.

Целью настоящей работы стало выявление, систематическое исследование и объяснение механизмов транспорта носителей заряда в новых проводящих полимерных материалах и полимерных нанопроводах вблизи перехода металл-диэлектрик.

Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись пленки легированных различными способами сопряженных и несопряженных полимеров, таких как полиацетилен (ПА), полианилин (ПАН), полипиррол (111J), полиимид

ПМ), поли(3,4-этилендиокситиофен) (ПЕДОТ), а также отдельные полимерные нанопровода на основе нанофибрил ПА. В работе исследовались проводимость на постоянном и переменном токе, магнитопроводимость (МП), термоэдс, в диапазоне температур от 300 К до 500 тК. Характер измеряемых температурных зависимостей проводимости (удельного сопротивления), магнитопроводимости (магнитосопротивления, МС)), термоэдс несли информацию о фундаментальных физических процессах, таких как механизмы транспорта носителей заряда в исследуемых легированных полимерах, как на диэлектрической, так и на металлической стороне ПМД.

Научная новизна работы обусловлена тем, что совокупность полученных в ней результатов представляет собой решение целого ряда проблем важных как в фундаментальном, так и в практическом отношении. Главной из них является обнаружение целого ряда новых физических эффектов и закономерностей, обуславливающих механизм транспорта носителей заряда в легированных пленках сопряженных и несопряженных полимеров, а также в полимерных нанопроводах вблизи ПМД в широком диапазоне температур.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Перенос носителей заряда при низких температурах в слабо легированных полимерах на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик осуществляется посредством прыжков электронов по локализованным состояниям вблизи уровня Ферми при наличии в спектре локализованных электронных состояний кулоновской щели, обусловленной электрон-электронным, кулоновским взаимодействием.

2. Температурные зависимости проводимости и магнитосопротивления в сильно легированных полимерах на металлической стороне перехода металл-диэлектрик при температурах выше 1 К определяются эффектами электрон-электронного взаимодействия и слабой локализации.

3. Аномалии температурной зависимости проводимости, обнаруженные в сильно легированных полимерах при температурах ниже 1 К, обусловлены рассеянием электронов на низкоэнергетических структурных возбуждениях стекольного типа.

4. Насыщение температурной зависимости проводимости, обнаруженное в сильно легированных полимерах при низких температурах, обусловлено эффектом насыщения времени сбоя фазы электронной волновой функции.

5. Линейная полевая зависимость отрицательного магнитосопротивления, обнаруженная в сильно легированных полимерах в сильных магнитных полях при низких температурах, определяется влиянием наноконтактов между фибрилами.

6. Особенности транспорта носителей заряда в легированных полимерных нанопроводах, обнаруженные при низких температурах и характерные для одномерных систем, обусловлены квазиодномерной природой проводящих полимеров и наноструктур на их основе.

7. Транспортные свойства легированных квазиодномерных полимерных нанопроводов при низких температурах определяются эффектами кулоновской блокады.

В диссертационной работе были впервые проведены систематические исследования транспорта носителей заряда в широком круге легированных полимеров и полимерных нанопроводов вблизи ПМД. Исследования объединены единым подходом, основанном на анализе влияния эффектов CJI и ЭЭВ на транспорт носителей заряда в таких системах. Совокупность результатов, полученных в работе, представляет собой решение целого ряда важных в научном и практическом плане проблем, среди которых выявление природы транспорта в сильно легированных полимерных пленках и нанопроводах, создание новых проводящих полимерных материалов, оценка свойств полевых транзисторных структур на основе тонких полимерных пленок.

Основные результаты работы:

1. Показано, что перенос носителей заряда при низких температурах в слабо легированных полимерах на диэлектрической стороне перехода металл-диэлектрик осуществляется посредством прыжков электронов по локализованным состояниям вблизи уровня Ферми при наличии в спектре локализованных электронных состояний кулоновской щели, обусловленной электрон-электронным, кулоновским взаимодействием.

2. Установлено, что температурные зависимости проводимости и магнитосопротивления в сильно легированных полимерах на металлической стороне перехода металл-диэлектрик при температурах выше 1 К определяются эффектами электрон-электронного взаимодействия и слабой локализации.

3. Показано, что аномалии температурной зависимости проводимости, обнаруженные в сильно легированных полимерах при температурах ниже 1 К обусловлены рассеянием электронов на низкоэнергетических структурных возбуждениях стекольного типа.

4. Установлено, что насыщение температурной зависимости проводимости, обнаруженное в сильно легированных полимерах при низких температурах, обусловлено эффектом насыщения времени сбоя фазы электронной волновой функции.

5. Установлено, что линейная полевая зависимость отрицательного магнитосопротивления, обнаруженная в сильно легированных полимерах в сильных магнитных полях при низких температурах, определяется влиянием наноконтактов между фибрилами.

6. Показано, что особенности транспорта носителей заряда в легированных полимерных нанопроводах, обнаруженные при низких температурах и характерные для одномерных систем, обусловлены квазиодномерной природой проводящих полимеров и наноструктур на их основе.

7. Установлено, что транспортные свойства легированных квазиодномерных полимерных нанопроводов при низких температурах определяются эффектами кулоновской блокады.

Заключение

В заключение отметим, что в диссертационной работе были впервые проведены систематические исследования транспорта носителей заряда в широком круге легированных полимерных систем и полимерных нанопроводов с проводимостью вблизи ПМД. Исследования объединены единым подходом, основанном на анализе влияния эффектов CJI и ЭЭВ на транспорт носителей заряда в таких системах. Совокупность результатов, полученных в работе, представляет собой решение целого ряда важных в научном и практическом плане проблем, среди которых выявление природы транспорта в сильно легированных полимерных пленках и нанопроводах, создание и оценка свойств полевых транзисторных структур на основе тонких пленок политиофена.

1. Н. Shirakawa, E.J. Louis, A.G. MacDiarmid, C.K. Chiang, A.J. Heeger, Synthesis of electrically conducting organic polymers: halogen derivatives of poly acetylene, (CH)X //J. Chem. Soc., Chem. Commun. 578-580 (1977).

2. C.K. Chiang, C.R. Fincher, Y.W. Park, A.J. Heeger, H. Shirakawa, E.J. Louis, S.C. Gua, A.G. MacDiarmid, Electrical Conductivity in Doped Polyacetylene // Phys. Rev. Lett., 39, 1098-1101 (1977).

3. T.A. Skotheim (ed.), Papers in Handbook of Conducting Polymers, Vols. 1 and 2, Dekker, New York 1986.

4. S. Roth, H. Bleier, Solitons in Polyacetylene // Adv. In Phys. 36, 385-462 (1987).

5. Reghu Menon, C.O. Yoon, D. Moses, A.J. Heeger, Metal-insulator transition in doped conducting polymers, in Handbook of Conducting Polymers, Eds.: T.A. Skotheim, R.L. Elsenbaumer, J.R. Reynolds, 2nd ed., Marcel Dekker, New York. (1997). P. 27.

6. R.S. Kohlman, J. Joo, A.J. Epstein, Conducting polymers: electrical conductivity, in Physical Properties of Polymers Handbook, Ed. J. Mark, American Institute of Physics Press, Woodbury, CT, (1996). Chapter 34. P. 453.

7. T. Ishiguro, K. Yamaji // Organic Superconductors, Springer, Berlin (1990).

8. G. Gruner, The dynamics of charge-density waves // Rev. of Mod. Phys. 60, 11291181 (1988).

9. G. Gruner, The dynamics of spin-density waves // Rev. of Mod. Phys. 66, 1-241994).

10. H.S. Nalwa, Organic Materials for Third-Order Nonlinear Optics // Adv. Mat. 5, 341-358 (1993).

11. R.H. Friend, R.W. Gymer, A.B. Holmes, J. Burroughes, R.N. Marks, C. Naliani, W.R. Salaneck, Electroluminescence in conjugated polymers // Nature 397, 121-129 (1999).

12. R.H. Young, J.A. Sinicropi, J.J. Fitzgerald, Dipole Moments, Energetic Disorder, and Charge Transport in Molecularly Doped Polymers // J. Phys. Chem. 99, 9497-95061995).

13. A.Graja, Low-Dimensional Organic Conductors, World Scientific, Singapore 1992.

14. E.K. Sichel, Carbon Black Polymer Composites, Dekker, New York 1982.

15. A.J. Heeger, S. Kivelson, J.R. Schrieffer, W.-P. Su, Solitons in conducting polymers // Rev. Mod. Phys., 60, 781-850 (1988).

16. Y. Lu, (ed.) Solitons and Polarons in Conducting Polymers, World Scientific, Singapore, 1988.

17. R. Hoffman, C. Janiak, C. Kollmar, A chemical approach to the orbitals of organic polymers // Macromolecules 24, 3725-3746 (1991).

18. R.E. Peierls, Quantum Theory of Solids, Oxford, University Press, London, 1955.

19. H.G. Kiess (ed.), Conjugated Conducting Polymers, Springer Series in Solid State Sciences, Vol. 102, Springer, Berlin, 1992.

20. P.W. Anderson, Absence of diffusion in certain random lattice // Phys. Rev. 109, 1492-1505 (1958).

21. N.F. Mott, Metal-Insulator Transition, 2nd ed., Taylor Francis, London 1990.

22. A.F. Ioffe, A.R. Regel, Non-crystalline, amorphous and liquid electronic semiconductors // "Prog. Semicond. 4, 237-291 (1960).

23. E. Abrahams, P.W. Anderson, D.C. Licciardello, T V. Ramakrishnan, Scaling theory of localization: absence of quantum diffusion in two dimensions // Phys. Rev. Lett. 42, 673-676(1979).

24. P.A. Lee, T.V. Ramakrishnan, Disordered electronic systems // Rev. Mod. Phys. 57, 287-337 (1985).

25. D. Belitz, T.R. Kirkpatrick, The Anderson-Mott transition // Rev. Mod. Phys. 66, 261-380 (1994).

26. N.F. Mott, E.A. Davis, Electronic Processes in Non-Crystalline Materials, 2nd ed. Clarendon Press, Oxford. 604 p. (1979).

27. P.W. Anderson, The Fermi glass: theory and experiment // Comments Solid State Phys. 2, 193-198 (1970).

28. K. Tenelsen, M. Schreiber, Many localized electrons in disordered systems with Coulomb interaction: A simulation of the Coulomb glass // Phys. Rev. В 49, 1266212675 (1994).

29. Y.E. Levy, B. Souillard, Superlocalization of electrons and waves in fractal media // Europhys. Lett. 4, 233-237 (1987).

30. A. Antony, А.В. Harris, Superlocalization of wave functions on fractal networks // Physica, A 205, 335-341 (1994).

31. A. Antony, A.B. Harris, Multifractal localization // Physica A191, 365-378 (1992).

32. M. Schreiber, H. Grussbach, Multifractal electronic wave functions in the Anderson model of localization // Mod. Phys. Lett. В 6, 851-862 (1992).

33. D. Baeriswyl, D.K. Campbell, S. Mazumdar in Conjugated Conducting Polymers Vol.102 (ed. H.G. Kiess) Springer, Berlin.

34. V.I. Arkhipov, H. Bassler, M. Deussen, E.O. Gobel, R. Kersting, H. Kurz, U. Lemmer, R.F. Mahrt, Field-induced exciton breaking in conjugated polymers // Phys. Rev. В 52, 4932-4940 (1995).

35. К. Pakbaz, C.H. Lee, A.G. Heeger, T.W. Hagler, D. McBranch, Nature of the primary photoexcitations in poly(arylene-vinylenes) // Synth. Met. 64, 295-306 (1994).

36. B.I. Shklovskii, A.L. Efros, Electronic Properties of Doped Semiconductors, Springer, New York. p. 388 (1984).

37. Б.Л. Альтшуллер, А.Г. Аронов, К теории неупорядоченных металлов в сильно легированных полупроводниках // ЖЭТФ 77, 2028 (1979).

38. A. Miller, Е. Abrahams, Impurity conduction at low concentrations // Phys. Rev. 120, 745-755 (1960).

39. M. Pollak, A percolation treatment of d.c. hopping conductions // J. Non-Cryst. Sol. 11, 1-25 (1972).

40. E.M. Hamilton, Variable range hopping in non-uniform density of states // Phil. Mag. 26, 1043-1051 (1972).

41. A.L. Efros, B.I. Shklovskii, Coulomb gap and low temperature conductivity of disordered systems// J. Phys. C. 8(4), L49-L51 (1975).

42. A.L. Efros, V.L. Nguen, B.I. Shklovskii, Variable range hopping in doped crystalline semiconductors // Solid State Comm. 32(10), 851-854 (1979).

43. A.B. Kaiser, Electronic transport properties of conducting polymers and carbon nanotubes//Rep. Progr. Phys. 64, 1-49 (2001).

44. A.B. Kaiser, Systematic conductivity behavior in conducting polymers: effects of heterogeneous disorder // Advanced Materials 13, 927-941 (2001).

45. M.M. Fogler, S. Teber, B.I. Shklovskii, Variable-range hopping in quasi-one-dimensional electron crystals // Phys. Rev. В 69, 035413(1-18) (2004).

46. А.Г. Забродский, К.Н. Зиновьева, Низкотемпературная проводимость и переход металл-диэлектрик в компенсированном n-Ge // ЖЭТФ 866 727-742 (1984).

47. P. Sheng, Fluctuation-induced tunneling conduction in disordered materials // Phys. Rev. В 21, 2180-2195 (1980).

48. D.E. Khmelnitskii, A.I. Larkin, Mobility edges shift in external magnetic field // Solid State Commun. 39, 1069-1070 (1981).

49. T.G. Castner, in Hopping Transport in Solids (Eds. M.Pollak and B.I.Shklovskii), North-Holland, Amsterdam, 1990.

50. A.B. Kaiser, Thermoelectric power and conductivity of heterogeneous conducting polymers //Phys. Rev. В 40, 2806-2813 (1989).

51. H.S. Nalwa, Phase transitions in polypyrrole and polythiophene conducting polymers demonstrated by magnetic susceptibility measurements // Phys. Rev. В 39, 5964-5974(1989).

52. D. Moses, A. Denenstein, A. Pron, A.J. Heeger, A.G. MacDiarmid, Specific heats of pure and doped poly acetylene // Solid State Commun. 36, 219-224 (1980).

53. Y. Cao, P. Smith, A.J. Heeger, Counter-ion induced processibility of conducting polyaniline and of conducting polyblends of polyaniline in bulk polymers // Synth. Met., 48 91-97 (1992).

54. T. Hagiwara, M. Hirasaka, K. Sato, M. Yamaura, Enhancement of the electrical conductivity of polypyrrole film by stretching: Influence of the polymerization conditions // Synth. Met. 36, 241-252 (1990).

55. J. Tsukamoto, A. Takahashi, K. Kawasaki, Structure and Electrical Properties of Polyacetylene Yielding a Conductivity of 105 S/cm // Jpn. J. Appl. Phys. 29, 125-1301990).

56. T. Ohnishi, T. Noguchi, T. Nakano, M. Hirooka, I. Murase, Preparation and properties of highly conducting poly(arylene vinylenes) // Synth. Met. 41-43, 309-3121991).

57. Y.W. Park, C. Park, Y.S. Lee, C.O. Yoon, H. Shirakawa, Y. Suezaki, K. Akagi, Electrical conductivity of highly-oriented-polyacetylene // Solid State Commun. 65, 147-150 (1988).

58. Reghu M., Y. Cao, D. Moses, A.J. Heeger, Counterion-induced processibility of polyaniline: Transport at the metal-insulator boundary // Phys. Rev. В 47, 1758-17641993).

59. N. Basescu, Z.X. Liu, D. Moses, A.J. Heeger, H. Naarmann, N. Theophilou, High electrical conductivity in doped polyacetylene //Nature 327, 403-405 (1987).

60. F.E. Karaz, J.D. Capistran, D R. Gagnon, R.W. Lenz, High Molecular Weight Polyphenylene Vinylene // Mol. Cry. Liq. Cryst. 118, 327-332 (1985).

61. R.D. McCullough, R.D. Lowe, Design, synthesis, and control of conducting polymer architectures: structurally homogeneous poly(3-alkylthiophenes) // J. Org. Chem. 70, 904-912 (1993).

62. S. Kivelson, A.J. Heeger, Intrinsic conductivity of conducting polymers // Synth. Met. 22,371-384(1989).

63. A.J. Heeger, P.Smith in Conjugated Polymers (Eds. Bredas and R.Silbey), Kluwer, Dordrecht, 1991, p. 141.

64. S. Kivelson, Electron Hopping Conduction in the Soliton Model of Polyacetylene Phys. Rev. Lett. 46, 1344-1348 (1981);

65. L. Pietronero, Ideal conductivity of carbon tz polymers and intercalation compounds // Synth. Met. 8, 225-231 (1983).

66. B.H. Пригодин, Ю.А. Фирсов, Переход Андерсона в неупорядоченной квазиодномерной системе // Письма в ЖЭТФ, 38, 241-244 (1983).

67. Э.П. Нахмедов, В.Н. Пригодин, А.Н. Самухин, Прыжковый перенос в квазиодномерной системе со слабым беспорядком // ФТТ, 31, 31-44 (1989).

68. J. Joo, V.N. Prigodin, Y.G. Min, A.G. MacDiarmid, A.J. Epstein, Phonon-induced nonmetal-metal transition of a doped polyaniline // Phys. Rev. B50, 12226-122291994).

69. J. Joo, G. Du, V.N. Prigodin, J. Tsukamoto, A.J. Epstein, Metallic microwave dielectric response of polyacetylene // Phys. Rev. В 52, 8060-8063 (1995).

70. A.J. Epstein, J. Joo, R.S. Kohlman, G. Du, A.G. MacDiarmid, E.J. Oh, Y. Min, J. Tsukamoto, H. Kaneko, J.P. Pouget, Inhomogeneous disorder and the modified Drude metallic state of conducting polymers // Synth. Met. 65, 149-157 (1994).

71. Z. Wang, A. Ray, A.G. MacDiarmid, A.J. Epstein, Electron localization and charge transport in poly(o-toluidine): A model polyaniline derivative // Phys. Rev. В 43, 4373-4384(1991).

72. A.J. Epstein, J.M. Ginder, F. Zuo, H.S. Woo, D.B. Tanner, A.F. Richter, M. Angeloupolos, W.S. Huang, A.G.MacDiarmid, Insulator-to-metal transition in polyaniline: Effect of protonation in emeraldine // Synth. Met. 21, 63-70 (1987).

73. J.P. Pouget, Z. Oblakowski, Y. Nogami, P.A. Albouy, M. Laridjani, E.J. Oh, Y. Min, A.G. MacDiarmid, J. Tsukamoto, T. Ishiguro, A.J.Epstein, Recent structural investigations of metallic polymers // Synth. Met., 65, 131-140 (1994).

74. V.N. Prigodin, K.B. Efetov, Metal-insulator transition in an irregular structure of coupled metallic chains // Synth. Met., 65, 195-201 (1994).

75. R.J. Boughman, L.W. Shacklette, Conductivity as a function of conjugation length: Theory and experiment for conducting polymer complexes // Phys. Rev. В 39, 5872-5886(1989).

76. В. Movaghar, S. Roth, Magnetotransport in polyacetylene// Symth. Met., 63, 163-177(1994).

77. P. Sheng, J. Klasfter, Hopping conductivity in granular disordered systems // Phys. Rev. В 27, 2583-2586 (1983).

78. J. Voit, H. Buttner, Fluctuation-induced tunneling and the conduction mechanism in metallic polyacetylene // Solid State Commun. 67, 1233-1237 (1988).

79. A.B. Kaiser, S.C. Graham, Temperature dependence of conductivity in 'metallic' polyacetylene // Synth. Met. 36, 367-380 (1990).

80. G. Paasch, Transport properties of new polyacetylene // Synth. Met. 51, 7-23 (1992).

81. Y. Nogami, M. Yamashita, H. Kaneko, T. Ishigura, A. Takahashi, J. Tsukamoto, Non-Linear Electrical Conductivity of Highly Conducting Iodine-Doped Polyacetylene // J. Phys. Soc. Jpn. 62, 664-671 (1993).

82. E.M. Conwell, HA. Mizes, Conduction in ladder polymers // Phys. Rev. В 44, 3963-3969(1991).

83. S. Stafstrom, Electronic structure and conductance in heavily doped trans-polyacetylene // Synth. Met. 65, 185-194 (1994).

84. В. Abeles, P. Sheng, M.D. Coutta, Y. Arie, Structural and electrical properties of granular metal films // Adv. Phys. 24, 407-461 (1975).

85. L. Zuppiroli, M.N. Bussac, S. Paschen, O. Chauvet, L. Forro, Hopping in disordered conducting polymers // Phys. Rev. В 50, 5196-5203 (1994).

86. M.N. Bussac, L. Zuppiroli, Stability of transverse bipolarons in conducting polymers // Phys. Rev. B, 49, 5876-5880 (1994).

87. A. A. Ovchinnikov, K.A. Pronin, Quasi-one-dimensional percolation model for the conductivity of doped organic semiconductors // Synth. Met. 41-43, 3373-3376 (1991).

88. T.J. Lewis, Charge transport, charge injection and breakdown in polymeric insulators//Faraday Discuss. Chem. Phys. Soc. 88, 189-201 (1989).

89. D.S. Pearson, P.A. Pincus, G.W. Haffner, S.J. Dahman, Effect of molecular weight and orientation on the conductivity of conjugated polymers // Macromolecules, 26, 1570-1575(1993).

90. S. Tokito, P. Smith, A.J. Heeger, Highly conductive and stiff fibres of poly(2,5-dimethoxy-p-phenylenevinylene) prepared from soluble precursor polymer // Polymer 32, 464-470(1991).

91. Y. Cao, P. Smith, A.J. Heeger, Mechanical and electrical properties of polyacetylene films oriented by tensile drawing // Polymer 32, 1210-1218 (1991).

92. S.A. Kivelson, V.J. Emery, Strategies for finding superconductivity in conducting polymers // Synth. Met. 65, 249-254 (1994).

93. J. Voit, Superconductivity in models of conducting polymers // Phys. Rev. Lett. 64, 323-325 (1990).

94. W.A. Little, Possibility of Synthesizing an Organic Superconductor // Phys. Rev. 134, A1416-A1424 (1964).

95. H.B. Browm, Y. Tomkiewicz, A. Aviram, A. Broers, B. Sunners, On a new conductivity polymer polarized kapton // Solid State Comm. 35, 135-139 (1980).

96. T. Hioki, S. Noda, M. Sugiura, M. Kaneko, K.Yamada, J. Kawamoto, Electrical and optical properties of ion-irradiated organic polymer kapton H // Appl. Phys. Lettt. 43,30-32(1983).

97. T. Venkatesan, S.R. Forrest, M L. Kaplan, C.A. Murray, R.H. Schmidt, B.I. Wilkens Ion-beam induced conductivity in polymer films // J. Appl. Phys. 54, 31503153 (1983).

98. M.L. Kaplan, S.R. Forrest, R.H. Schmidt, T. Venkatesan Optical and electric properties of ion-beam irradiated films //J. Appl. Phys. 55, 732-742 (1984).

99. Полиимиды класс термостойких полимеров / Ред. М.И. Бессонов // Л. Наука, Ленингр. Отд., 1983. 328 с.

100. Е.К. Sichel, Т. Emma, electrical conduction in a heat-treated polyimide // Solid St. Comm. 41, 747-749 (1982).

101. K. Yoshida, M. Iwaki, Structure and morphology of ion-implanted polyimide films //Nuclear Instrum. and Methods in Phys. Research., 19/20, 878-881 (1987).

102. N. Koshida, Y. Suzumi, Electrical properties of ion-implanted polyacetylene films // J. Appl. Phys. 61, 5487-5488 (1987).

103. B.S. Elman, D.J. Sandman, M.A. Newkirk, Transport properties of an ion-implanted polydiacetylene // Appl. Phys. Lett. 46, 100-102 (1985).

104. J. Kirkiarvi, Hopping conductivity in one-dimension // Phys. Rev. В 8, 922-924 (1973).

105. V.K.S. Stante Hopping conduction in quasi-one dimensional disordered compounds//Phys. Rev. В 16, 2597-2612 (1977).

106. A.H. Алешин, A.B. Грибанов, A.B. Добродумов, A.B. Суворов, И.С. Шлимак, Электрофизические свойства пленок полиимида ПМ, подвергнутытх ионной бомбардировке//ФТТ 31, 12-18 (1989).

107. A.N. Aleshin, A.V. Suvorov, I.S. Shlimak, A.V. Dobrodumov, Effect of magnetic ordering on the conductivity of the ion-bombarded polyimide // Solid State Comm., 71, 85-87 (1989).

108. A.H. Алешин, A.B. Суворов, Влияние электрон-электронного взаимодействия на низкотемпературную проводимость облученных ионами пленок полиимида // ФТТ 32, 1717-1720 (1990).

109. A.N. Aleshin, A.V. Suvorov, The influence of the electron-electron Coulomb interaction on the low-temperature conductivity of ion-irradiated polyimide films // Philosophical Magazine B, 65, 783-788 (1992).

110. J.F. Ziegler, J.P. Biersack, V. Littmark, The Stopping and Range of Ions in Solids, Pergamon, Oxford, (1985), p.202-263.

111. R. Svinivasan, B. Braven, R.W. Dreyfus, Ultraviolet laser ablation of polyimide films // J. Appl. Phys. 61, 372-376 (1987).

112. И.С. Шлимак, А.Н. Ионов, Б.И. Шкловский, Магнитосопротивление германия в области прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка // ФТП 17, 503506 (1983).

113. A.N. Ionov, I.S. Shlimak, M.N. Matveev, An experimental determination of the critical exponents at the metal-insulator transition // Solid State Comm. 47, 763-766 (1983).

114. А.Н. Алешин, A.B. Двуреченский, А.Н. Ионов, И.А. Рязанцев, И.С. Шлимак Низкотемпературная проводимость сильно легированного аморфного кремния // ФТП 19, 1240-1244 (1985).

115. W. L. McMillan, Scaling theory of the metal-insulator transition in amorphous materials // Phys. Rev. В 24, 2739-2743 (1981).

116. A.N. Aleshin, N.B. Mironkov, A.V. Suvorov, J.A. Conklin, T.M. Su, R.B. Kaner, Transport properties of ion implanted and chemically doped polyaniline films // Phys. Rev. В 54, 11638-11643 (1996).

117. А.Н. Алешин, Е.Г. Гук, В.М. Кобрянский, И.С. Шлимак, Низкотемпературная проводимость легированного иодом полиацетилена вблизи перехода диэлектрик-металл // ФТТ 32, 3066-3070 (1990).

118. Kwanghee Lee, Е.К. Miller, A.N. Aleshin, Reghu Menon, A.J. Heeger, Jong Hyum Kim, Chul Oh Yoon, Hosull Lee, Nature of the metallic state in conducting polypyrrole // Advanced Materials, 10, 456-459 (1998).

119. G. Wegner, Topochemical reactions of monomers with conjugated triple-bonds. IV. Polymerization of bis-(p-toluene sulfonate) of 2.4-hexadiin-l .6-diol // Macromol. Chem. 145, 85-94(1971).

120. D. Moses, A.J. Heeger, Fast transient photoconductivity in polydiacetylene: carrier photogeneration, carrier mobility and carrier recombination // J. Phys. Cond. Matter 1, 7395-7406(1989).

121. N.E. Fisher, D.J. Willock, Transit currents in a one-dimensional polymer single crystal // J. Phys. Cond. Matter 4, 2517-2532 (1992).

122. K.J. Donovan, E.G. Wilson, Demonstration of an ultra-high mobility organic polymer// Phil. Mag. В 44, 9-29 (1981).

123. E.G. Wilson, A new theory of acoustic solitary-wave polaron motion // J. Phys. С 16, 6739-6756(1983).

124. H. Nakanishi, F. Mizutani, M. Kato, K. Hasumi, Semiconductive Single Crystal of Polydiacetylenes // J. Polym. Sci., Polym. Lett. 21, 983-987 (1983).

125. U. Seiferheld, H. Baessler, Field-driven reversible doping of a polydiacetylene crystal (DCH) // Solid State Commun. 47, 391-393 (1983).

126. F. Ebisawa, T. Kurihara, H. Tabei, Electrical properties of I2-doped polydiacetylene //Synth. Met. 18, 431-436(1987).

127. B.A. Марихин, Е.Г. Гук, Л.П. Мясникова, Новый подход к реализации потенциально высокой проводимости полидиацетилена// ФТТ 39, 774-777 (1997).

128. B.S. Elman, М.К. Thakur, D.J. Sandman, М.А. Newkirk, E.F. Kennedy, Ion implantation studies of polydiacetylene crystals // J. Appl. Phys. 57, 4996-5005 (1985).

129. M. Sakamoto, B. Wasserman, M.S. Dresselhaus, G.E. Wnek, B.S. Elman, D.J. Sandman, Enhanced electrical conductivity of polydiacetylene crystals by chemical doping and ion implantation // J. Appl. Phys. 60, 2788-2796 (1986).

130. N.G. Semaltianos, Surface morphology and current-voltage characteristics of monolayer Langmuir-Blodgett films of conjugated organic molecules // Chem. Phys. Lett. 329, 79-83 (2000).

131. A.N. Aleshin, J.Y. Lee, S.W. Chu, S.W. Lee, B. Kim, S.J. Ahn, Y.W. Park, Hopping conduction in polydiacetylene single crystals // Phys. Rev. В 69, 214203(1-6) (2004).

132. A.N. Aleshin, S.W. Chu, V.I. Kozub, S.W. Lee, J.Y. Lee, S.H. Lee, D.W. Kim, Y.W. Park, Non-ohmic conduction in polydiacetylene thin films // Curr. Appl. Phys., 5, 85-89 (2005).

133. R. Novak, J. Sworakowski, B. Kuchta, M. Betaut, M. Schott, R. Jakubas, H. A. Kolodziej, Chem. Phys. 104, 467-471 (1986).

134. R.M. Hill, Hopping conduction in amorphous solids // Philos. Mag. 24, 1307-1325 (1971).

135. M. Pollak, 1. Reiss, A percolation treatment of high-field hopping transport // J. Phys. С 9, 2339-2352 (1976).

136. Б.И. Шкловский, Прыжковая проводимость полупроводников в сильном электрическом поле // ФТП 6, 2335-2339 (1972).

137. Б.Л. Альтшулер, А.Г. Аронов, Д.Е. Хмельницкий, Об отрицательном магнетосопротивлении в полупроводниках в области прыжковой проводимости // Письма ЖЭТФ, 36, 157-160 (1982).

138. N.F. Mott, W.D. Twose, The theory of impurity conduction // Adv. Phys. 10, 107163 (1961).

139. Z.H. Wang, E.M. Scherr, A.G. MacDiarmid, A.J. Epstein, Transport and EPR studies of polyaniline: A quasi-one-dimensional conductor with three-dimensional "metallic" states // Phys. Rev. В 45, 4190-4202 (1992).

140. Van der Putten, J.T. Moonen, H.B. Brom, J.C.M. Brokken-Zijp, M.A. Michels, Evidence for superlocalization on a fractal network in conductive carbon-black-polymer composites // Phys. Rev. Lett. 69, 494-497 (1992).

141. M. Reghu, C.O. Yoon, C. Y. Yang, D. Moses, P. Smith, A.J. Heeger, Transport in polyaniline networks near the percolation threshold // Phys. Rev. В 50, 13931-13941 (1994).

142. J.A. Reedijk, H.C.F. Martens, H.B. Brom, M.A.J. Michels, Dopant-Induced Crossover from ID to 3D Charge Transport in Conjugated Polymers // Phys. Rev. Lett. 83,3904-3907 (1999).

143. T. Matsumoto, S. J. Sutton, K. Izumi, H. Miyaji, K. Fukao, Y. Miyamoto, Dielectric Properties and Phase Transition of Polydiacetylene-bis (p-Toluene Sulphonate) //J. of the Phys. Soc. of Japan, 65, 1093-1098 (1996).

144. E. Abrahams, P.W. Anderson, D.C. Licciardello, T.V. Ramakrishnan, Scaling Theory of Localization: Absence of Quantum Diffusion in Two Dimensions // Phys. Rev. Lett. 42, 673-676 (1979).

145. J.Y. Lee, D.Y. Kim, C.Y. Kim, // Synthesis of soluble poly pyrrole of the doped state in organic solvents // Synth. Met. 74 103-106 (1995).

146. J.Y. Lee, K.T. Song, S.Y. Kim, Y.C. Kim, D.Y. Kim, C.Y. Kim, Synthesis and characterization of soluble polypyrrole // Synth. Met. 84 137-140 (1997).

147. Reghu M., Y. Cao, D. Moses A.J. Heeger, Counterion-induced processibility of polyaniline: Transport at the metal-insulator boundary // Phys. Rev. В 47, 1758-1764 (1993).

148. Reghu M., C.O. Yoon, D.Moses, A.J. Heeger, Y. Cao, Transport in polyaniline near the critical regime of the metal-insulator transition // Phys. Rev. В 48, 17685-17694(1993).

149. J.C. Clark, G.G. Ihas, A.J. Rafanello, M.W. Meisel, Reghu M., C.O. Yoon, Y. Cao, A.J. Heeger, Resistivity and magnetoresistance of metallic polyaniline and polypyrrole at millikelvin temperatures // Synth. Met. 69, 215-216 (1995).

150. J. Gao, A.J. Heeger, J.Y. Lee, C.Y.Kim, Soluble polypyrrole as the transparent anode in polymer light-emitting diodes // Synth. Met. 82, 221-223 (1996).

151. T. Taka, J. Laakso, K. Levon, Conductivity and structure of DBSA-protonated polyaniline// Solid State Comm. 92, 393-396 (1994).

152. A.N. Aleshin, Kwanghee Lee, J.Y. Lee, D.Y. Kim, C.Y. Kim, Comparison of electronic transport properties of soluble polypyrrole and soluble polyaniline doped with dodecylbenzene-sulfonic acid // Synth. Met. 99, 27-33 (1999).

153. K. Lee, A.J. Heeger, Y.Cao, Reflectance of polyaniline protonated with camphor sulfonic acid: Disordered metal on the metal-insulator boundary // Phys. Rev. В 48, 14884-14891 (1993).

154. E.K. Miller, K. Lee, A.J. Heeger, J.Y. Lee, D.Y. Kim, C.Y. Kim, Reflectance studies of soluble polypyrrole doped with dodecylbenzene sulfonic acid // Synth. Met. 84, 821-822(1997).

155. И.П. Звягин, Анизотропия прыжковой проводимости квазиодномерных систем //ЖЭТФ 107, 175-186(1995).

156. В. Sixou, N. Mermilliod, J.P. Travers, Aging effects on the transport properties in conducting polymer polypyrrole // Phys. Rev. В 53 4509-4521 (1996).

157. A.N. Aleshin, S.R. Williams, A.J. Heeger, Transport and magnetic properties of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate) films//Synth. Met. 94, 173177 (1998).

158. A.H. Алешин, Е.Г. Гук, B.M. Кобрянский, В.А. Марихин, Л.П. Мясникова, Низкотемпературная проводимость ориентированных пленок легированного иодом полиацетилена //ФТТЗЗ, 2980-2984 (1991).

159. A.N. Aleshin, E.G. Guk, V.M. Kobryanskii, V.A. Marikhin, L.P. Myasnikova, Low-temperature conductivity of oriented iodine-doped polyacetylene films // Philosophical Magazine В 65, 789-794 (1992).

160. А.Н. Алешин, Е.Г. Гук, В.М. Кобрянский, В.А. Марихин, Л. П. Мясникова, Г.П. Белов, Д.Г. Белов, Электрофизические свойства допированных йодом сополимеров этилена с ацетиленом // Высомол. Соединения 37, 1179-1183 (1995).

161. Y.W. Park, A.J. Heeger, М.А. Druy A.G.MacDiarmid, Electrical transport in doped polyacetylene //J. Chem. Phys. 73, 946-957 (1980).

162. Y.W. Park, C. Park, Y.S. Lee, C.O. Yoon, H. Shirakawa, Y. Suezaki, K. Akagi, Electrical conductivity of highly-oriented-polyacetylene // Solid State Commun. 65 147-150(1988).

163. S. Masubuchi, S. Kazama, K. Mizoguchi, F. Shimizu, K. Kume, R. Matsushita T. Matsuyama, Metallic transport properties in HC104 doped polyacetylene Shirakawa and highly-oriented poly acetylenes // Synth. Met. 55-57 4866-4871 (1993).

164. R.H Baughman, L.W. Shacklette, Conductivity as a function of conjugation length: Theory and experiment for conducting polymer complexes // Phys. Rev. В 39, 5872-5886 (1989).

165. M. Ahlskog, Reghu Menon, A.J. Heeger, T.Noguchi, T.Ohnishi, Metal-insulator transition in oriented poly(p-phenylenevinylene) // Phys. Rev. В 55, 6777-6787 (1997).

166. A.N. Aleshin, H. Sandberg, H. Stubb, Two-dimensional charge carrier mobility studies of regioregular P3HT // Synth. Met. 121, 1449-1450 (2001).

167. A.N. Aleshin, J.Y. Lee, S.W. Chu, J.S. Kim, Y.W. Park, Mobility studies of field-effect transistor structures based on anthracene single crystals // Appl. Phys. Lett. 84, 5383-5385 (2004).

168. J.Y. Lee, A.N. Aleshin, D.W. Kim, H.J. Lee, Y.S. Kim, G. Wegner, V. Enkelmann, S. Roth, Y. W. Park, Field-effect mobility anisotropy in PDA-PTS single crystals // Synth. Met. 152, 169-172 (2005).

169. J. Horowitz, Organic Field-Effect Transistors // Advanced Mater. 10, 365-377 (1998).

170. H.E. Katz, Organic molecular solids as thin film transistor semiconductors // J. Mater. Chem. 7, 369-376 (1997).

171. A.R. Brown, C.P. Jarrett, D.M.de Leeuw, M. Matters, Field-effect transistors made from solution-processed organic semiconductors // Synth. Met. 88, 37-55 (1997).

172. J.H. Burroughes, C.A. Jones, R.H. Friend, New semiconductor device physics in polymer diodes and transistors //Nature 335, 137-142 (1988).

173. Z. Bao, A. Dodabalapur, A.J. Lovinger, Soluble and processable regioregular poly(3-hexylthiophene) for thin film field-effect transistor applications with high mobility //Appl. Phys. Lett. 69, 4108-4110 (1996).

174. H. Sirringhaus, N. Tessler, R.H. Friend, Integrated Optoelectronic Devices Based on Conjugated Polymers // Science 280, 1741-1744 (1998).

175. A. Dodabalapur, Z. Bao, A. Makhija, J.G. Laquindanum, V.R. Raju, Y. Feng, H.E. Katz, J. Rogers, Organic smart pixels II Appl. Phys. Lett. 73, 142-144 (1998).

176. Z. Bao, Y. Feng, A. Dodabalapur, V.R. Raju, A.J. Lovinger, High-Performance Plastic Transistors Fabricated by Printing Techniques // Chem. Mater. 9, 1299-1301 (1997).

177. J.A. Rogers, Zhenan Bao, V.R. Raju, Nonphotolithographic fabrication of organic transistors with micron feature sizes //Appl. Phys. Lett. 72, 2716-2718 (1998).

178. T.A. Chen, X. Wu, R.D. Rieke, Regiocontrolled Synthesis of Poly(3-alkylthiophenes) Mediated by Rieke Zinc: Their Characterization and Solid-State Properties// J. Am. Chem. Soc. 117, 233-244 (1995).

179. S.M. Sze, in Physics of Semiconductor Devices (Wiley, New York, 1981)

180. G. Gustafsson, O. Inganas, J.O. Nilsson, B. Liedberg, Thermal undoping in poly(3-alkylthiophenes) // Synth. Met. 26, 297-309 (1988).

181. O. Inganas, W.R. Salaneck, J.E. Osterholom, J. Laakso, Thermochromic andtsolvatochromic effects in poly(3-hexylthiophene) Synth. Met. 22, 395-406 (1988).

182. J. Paloheimo, P. Kuivalainen, H. Stubb, E. Vuorimaa, P. Yli-Lahti, Appl. Phys. Lett. 56, 1157-1159(1990).

183. J. Paloheimo, E. Punkka, H. Stubb, P. Kuivalainen, in "Lower Dimensional systems and Molecular Electronics", NATO ASI Series B: Physics Vol. 248, (Eds. R.M. Metzger, P. Day and G.C. Papavassiliou, Plenum Press, NY, 1991, p.635).

184. K.D. Mackenzie, A.J. Snell, I. French, P.G.Le Comber, W.E. Spear, The characteristics and properties of optimised amorphous silicon field effect transistors // Appl. Phys. A 31, 87-92 (1983).

185. A. Aleshin, R. Kiebooms, Reghu Menon, A,J. Heeger, Electronic transport in doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) near the metal-insulator transition // Synth. Met. 90,61-68(1997).

186. Т.Н. Loh, R.V. Oliver, P. Sioshansi, Conducting polymers by ion implantation Nucl. Instr. // Methods Phys. Res. В 34, 337-346 (1988).

187. A. Moliton, B. Lucas, C. Moreau, R.B. Friend, B. Francois, Ion implantation in conjugated polymers: mechanisms for generation of charge carriers. // Philos. Mag. В 69, 1155-1171 (1994).

188. Y.P. Feng, D.S. Robey, Y.O. Wang, R.F. Giedd, M.G. Moss, Conductivity and stability in ion-implanted polyaniline // Materials Lett. 17, 167-170 (1993).

189. J.L. Zhu, Z.M. Lin, Z.W. Yu, Y.P. Guo, Z.T. Ma, R.Z. Beng, Effects of ion implantation on the electrical conductivity of polyaniline // Nucl. Instr. Methods Phys. Res. В 91, 469-472 (1994).

190. M. Ahlskog, M. Reghu, A.J. Heeger, The temperature dependence of the conductivity in the critical regime of the metal insulator transition in conducting polymers // J. of Physics, Cond. Matter 9, 4145-4156 (1997).

191. A.N. Aleshin, M. Ahlskog, M.Reghu, Pressure dependence of conductivity and magnetoconductance in ion-irradiated polyimide// J. of Physics, Cond. Matter 9, 36013608 (1997).

192. A.G. MacDiarmid, J.C. Chiang, A.F. Richter, N.L.D. Somasiri, A.J.Epstein, in Conducting Plymers, edited by L.Alacer (Reidel, Dordrecht, 1987) p. 105.

193. J.A. Conklin, S.-C. Huang, S.-M. Huang, R.B. Kaner, Thermal Properties of Polyaniline and Poly(aniline-co-o-ethylaniline) // Macromolecules 28, 6522-6527 (1995).

194. А.И. Ларкин, В.Е. Хмельницкий, Активационная проводимость в неупорядоченных системах с большой длиной локализации // ЖЭТФ 83, 1140-1149 (1982). ,

195. P. Dai, Y. Zhang, М.Р. Sarachik, Electrical conductivity of metallic Si:B near the metal-insulator transition // Phys. Rev. В 45, 3984-3994 (1992).

196. P. Dai, Y. Zhang, M.P. Sarachik, Magneto conductance of metallic Si:B near the metal-insulator transition // Phys. Rev. В 46, 6724-6731 (1992).

197. T.F. Rosenbaum, R.M.F. Milligan, G.A. Thomas, P.A. Lee, T.Y. Ramakrishnan, R.N. Bhatt, Low-Temperature Magnetoresistance of a Disordered Metal // Phys. Rev. Lett. 47, 1758-1761 (1981).

198. K. Kaneto, K.Yoshino, Y. Inuishi, in Electronic Properties of Inorganic Quasi-One-Dimensioanl Materials, Vol II Ed.P.Monceau, D. Reidel, Dordrecht, 1985, pp.69-109.

199. C.M. Gould, D.M. Bates, H.M. Bozler, A.J. Heeger, M.A. Dury, A.G. MacDiarmid, Electrical conductivity of heavily doped polyacetylene at ultralow temperatures // Phys. Rev. В 23, 6820-6823 (1980).

200. К. Sato, M. Yamaura, T. Hagiwara, K. Murata M. Tokumoto, Study on the electrical conduction mechanism of polypyrrole films // Synth. Met. 40, 35-48 (1991).

201. M. Reghu, C.O. Yoon, D. Moses A.J. Heeger, Pressure and magnetic field dependence of the low temperature resistivity of PF6-doped polypyrrole // Synth. Met. 64, 53-57 (1994).

202. J.M. Madsen, B.R. Johnson, X.L. Hua, R.B. Hallock, M.A. Masse F.E. Karasz, Temperature dependence of the electrical conductivity of AsFs-doped poly(/?-phenylene vinylene) // Phys. Rev. В 40, 11751-11755 (1989).

203. M. Ahlskog, Reghu M., A.J. Heeger, T. Noguchi, T. Ohnishi, Electronic transport in the metallic state of oriented poly(p-phenylenevinylene) // Phys. Rev. В 53, 15529-15537 (1996).

204. N. Coustel, P. Bernier, J.E. Fisher, High-resolution study of conductivity and cell potential versus doping concentration in potassium-doped polyacetylene: Correlation with structural transitions // Phys. Rev. В 43, 3147-3153 (1991).

205. Т. Fukuhara, S. Masubuchi, S. Kazama, Pressure-induced metallic resistivity of PF6 doped po!y(3-methylthiophene) // Synth. Met. 92, 229-233 (1998).

206. G. Heywang, F. Jonas, Poly(alkylenedioxythiophene)s new, very stable conducting polymers // Avanced Materials 4, 116-118 (1992).

207. M. Dietrich, J. Heinze, G. Heywang, F. Jonas, Electrochemical and spectroscopic characterization of polyalkylenedioxythiophenes // J. Electroanal. Chem. 369, 87-92 (1994).

208. Q. Pei, G. Zuccarello, M. Ahlskog, O. Inganas, Electrochromic and highly stable poly(3,4-ethylenedioxythiophene) switches between opaque blue-black and transparent sky blue//Polymer 35, 1347-1351 (1994).

209. A. Aleshin, R. Kiebooms, Reghu Menon, F. Wudl, A.J. Heeger, Metallic conductivity at low temperatures in poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with PF6 // Phys. Rev. В 56, 3659-3663 (1997).

210. R. Kiebooms, A. Aleshin, K. Hutchison, F. Wudl, Thermal and electromagnetic behaviour of doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) films // J. of Phys. Chemistry В 101, 11037-11039(1997).

211. A.N. Aleshin, R. Kiebooms, H. Yu, M. Levin, 1. Shlimak, Conductivity and magnetoconductivity below 1 К in films of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with CF3SO3// Synth. Met. 94, 157-159 (1998).

212. R. Kiebooms, A. Aleshin, K. Hutchison, F. Wudl, A. Heeger, Doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) films: thermal, electromagnetical and morphological analysis // Synth. Met. 101, 436-437 (1999).

213. A.N. Aleshin, R. Kiebooms, A.J. Heeger, Metallic conductivity of highly doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) // Synth. Met. 101, 369-370 (1999).

214. Yunhee Chang, Kwanghee Lee, A. Aleshin, A.J. Heeger, Reflectance of conducting poly(3,4-ethylenedioxythiophene) // Synth. Met. 105, 203-206 (1999).

215. S. Bogdanovich, P. Dai, M.P. Sarachik V. Dobrosavljevic, Universal Scaling of the Magnetoconductance of Metallic Si:B // Phys. Rev. Lett. 74, 2543-2546 (1995).

216. A.H. Алешин, Н.Б. Миронков, A.B. Суворов, Влияние эффектов локализации и электрон-электронного взаимодействия на проводимость ионно-облученных полимеров на металлической стороне перехода металл-диэлектрик// ФТТ 38, 133137 (1996).

217. А.Н. Алешин, Н.Б. Миронков, А.В. Суворов, Проводимость и термо-э.д.с. облученных ионами пленок полиимида на металлической стороне переходаметалл-диэлектрик // ФТТ 37, 1752-1757 (1995).

218. А.Н. Алешин, А.В. Суворов, Инверсия типа проводимости в облученных ионами пленках полиимида// ФТТ 35, 708-710 (1993).

219. Б.Л. Альтшулер, А.Г. Аронов, А.И. Ларкин, Д.Е. Хмельницкий, Об аномальном магнетосопротивлении в полупроводниках//ЖЭТФ 81, 768-783 (1981).

220. B.L. Altshuler, A.G. Aronov, P.A. Lee, Interaction Effects in Disordered Fermi Systems in Two Dimensions // Phys. Rev. Lett. 44, 1288-1291 (1980).

221. S. Hikami, A.I. Larkin, Y. Nagaoka, Spin-Orbit Interaction and Magnetoresistance in the Two Dimensional Random System //Progr. Theor. Phys. 63, 707-710 (1980).

222. G. Bergmann, Influence of Spin-Orbit Coupling on Weak Localization // Phys. Rev. Lett. 48, 1046-1049 (1982).

223. А.Н. Алешин, Н.Б. Миронков, P.Б. Канер, Особенности низкотемпературной проводимости и магнитосопротивления ионно-облученного полианилина на металлической стороне перехода металл-диэлектрик // ФТТ 38, 3180-3189 (1996).

224. A.N. Aleshin, N.B. Mironkov, R.B. Kaner, The influence of weak localization and Coulomb interaction on the low temperature resistance and magnetoresistance of ion implanted metallic polyaniline films // Synth. Met. 84, 769-771 (1997).

225. E. Abrahams, P.W. Anderson, P.A. Lee, T.V. Ramakrishnan, Quasiparticle lifetime in disordered two-dimensional metals // Phys. Rev. В 24, 6783-8967 (1981).

226. L. Piraux, V. Bayot, J.P Issi., M.S. Dresselhaus, M. Endo, T. Nakajima Electrical and thermal properties of fluorine-intercalated graphite fibers // Phys. Rev. В 41, 4961-4969(1990).

227. Б.Л. Альтшулер, А.Г. Аронов, Магнетосопротивление тонких пленок в продольном магнитном поле и проволок//Письма в ЖЭТФ 33, 515-518 (1981).

228. V.I. Kozub, A.N. Aleshin, Transport anomalous in highly doped conjugated polymers at low temperatures // Phys. Rev. В 59, 11322-11327 (1999).

229. A.N. Aleshin, V.I. Kozub, The influence of glassy properties to the anomalous low temperature transport in highly doped conjugated polymers // Physica Status Solidi В 218,267-271 (2000).

230. C.O. Yoon, Reghu M., D. Moses, A.J. Heeger, Transport near the metal-insulator transition: Polypyrrole doped with PF6 // Phys. Rev. В 49, 10851-10863 (1994)

231. M. Ahlskog, R. Menon, The localization-interaction model applied to the direct-current conductivity of metallic conducting polymers // J. Phys.: Condens.Matter, 10, 7171-7182(1998).

232. C.M. Gould, D.M. Bates, H.M. Bozler, A.J. Heeger, M.A. Druy and A.G. MacDiarmid, Electrical conductivity of heavily doped polyacetylene at ultralow temperatures // Phys. Rev. В 23, 6820-6823 (1981).

233. G. Thummes, F. Korner, J. Kotsler, Dimensional cross-over in the low-temperature electrical conductivity of potassium-doped polyacetylene // Solid State Commun. 67, 215-219(1988).

234. T. Ishiguro, H. Kaneko, Y. Nogami, H. Nishiiyama, J.Tsukamoto, A. Takahashi, M. Yamaura, J. Sato, Logarithmic temperature dependence of resistivity in heavily doped conducting polymers at low temperature // Phys. Rev. Lett. 69, 660-663 (1992).

235. H. Kaneko, T. Ishiguro, J. Tsukamoto, A.Takahashi, Low-temperature magnetoresistance of heavily FeCl3-doped polyacetylene: Hopping conduction among localized states with Coulomb correlation // Solid State Commun. 90, 83-87 (1994).

236. J.C. Clark, G.G. Ihas, M. Reghu, C.O. Yoon, A.J. Heeger, Y. Cao, Conducting polymers at low temperatures and high magnetic fields // J. of Low Temp. Phys. 101, 605-610 (1995).

237. W.Y. Ching, G.-L. Zhao, Y. He, Theory of metallic glasses. I. Electronic structures //Phys. Rev. В 42, 10878-10886 (1990).

238. G.-L. Zhao, Y. He, W.Y. Ching, Theory of metallic glasses. II. Transport and optical properties // Phys. Rev. В 42, 10887-10898 (1990).

239. Yu.K. Godovskii, "Heat Physics of Polymers" (in Russian), Moscow, Khimija (1982)

240. W.A. Phillips, Tunneling states in amorphous solids // J. Low Temp. Phys. 7, 351361 (1972).

241. P.W. Anderson, B.I. Halperin, C.M. Varma, Anomalous low-temperature thermal properties of glasses and spin glasses // Philos. Mag. 25, 1-9 (1972).

242. Yu.M. Galperin, V.G. Karpov, V.I. Kozub, Localized states in glasses // Advances in Physics 38, 669-737 (1989).

243. V.G. Karpov, M.I. Klinger, F.N. Ignat'ev, Atomic tunneling states and low-temperature anomalies of thermal properties in amorphous materials // Solid State Commun. 44, 333-337 (1982).

244. V.I. Kozub, A.M. Rudin, H.R. Schober, Nonequilibrium phonon transport in amorphous layers //Phys. Rev. B, 50, 6032-6046 (1994).

245. A.N. Aleshin, D.-S. Suh, Y.W. Park, The influence of low-energy excitations on the metallic conductivity of perchlorate doped polyacetylene // Physica B: Cond. Matter 305, 197-202 (2001).

246. A.N. Aleshin, V.I. Kozub, D.-S. Suh, Y.W. Park, Low-temperature saturation of dephasing in heavily doped polyacetylene//Phys. Rev. В 64, 224208(1-5) (2001).

247. A.N. Aleshin, V.I. Kozub, D.-S. Suh, Y.W. Park, Saturation of dephasing and magnetoresistance features in heavily doped polyacetylene // Synth. Met. 135-136, 303304 (2003).

248. D.-S. Suh, T.J. Kim, A.N. Aleshin, Y.W. Park, G. Piao, K. Akagi, H. Shirakawa, J.S. Brooks, Helical polyacetylene heavily doped with iodine: magnetotransport //

249. J. Chem. Phys. 114, 7222-7227 (2001).

250. P. Mohanty, E. M. Q. Jariwala, R. A. Webb, Intrinsic Decoherence in Mesoscopic Systems //Phys. Rev. Lett. 78, 3366-3369 (1997).

251. D.S. Golubev, A.D. Zaikin, Quantum Decoherence in Disordered Mesoscopic Systems //Phys. Rev. Lett. 81, 1074-1077 (1998).

252. B.L. Altshuler, M.E. Gershenson, I.L. Aleiner, Phase relaxation of electrons in disordered conductors // Physica E 3, 58-68 (1998).

253. Y. Imry, H. Fukuyama, P. Schwab, Low-temperature dephasing in disordered conductors: The effect of "1 //' fluctuations // Europhys. Lett. 47, 608-614 (1999).

254. A. Zawadowskii, Jan von Delft, D.C. Ralph, Dephasing in Metals by Two-Level Systems in the 2-Channel Kondo Regime // Phys. Rev. Lett. 83, 2632-2635 (1999).

255. I.L. Aleiner, B.L. Altshuler, Y.M. Galperin, T.A. Shutenko, Kondo Temperature for the Two-Channel Kondo Models of Tunneling Centers // Phys. Rev. Lett. 86, 26292632 (2001).

256. T. Masui, T. Ishiguro, J. Tsukamoto, Effect of magnetic dopant on the metallic conductance of polyacetylene at low temperature // Phys. Rev. В 58, 4352-4361 (1998).

257. К. Akagi, М. Suezaki, Н. Shirakawa, Н. Kyotani, М. Shimomura, Y. Tanabe, Synthesis of polyacetylene films with high density and high mechanical strength // Synth. Met. 27-29, D1-D10 (1989).

258. Y.W. Park, E.S. Choi, D.S. Suh, Metallic temperature dependence of resistivity in perchlorate doped polyacetylene // Synth. Met. 96, 81-86 (1998).

259. V.I. Kozub, A.M. Rudin, Zero-bias anomaly of point-contact resistance due to adiabatic electron renormalization of dynamical defects // Phys. Rev. В 55, 259-267 (1997).

260. W.A. Phillips, Comment on "Two-Level Systems Observed in the Mechanical Properties of Single-Crystal Silicon at Low Temperatures" // Phys. Rev. Lett. 61, 26322632 (1988).

261. J.L. Black, in; "Glassy metals", ed. by H.J. Gunterodt and H. Beck, Springer, Berlin, 1981.

262. V.V. Afonin, Y.M. Galperin, V.L. Gurevich, V.I. Kozub, Dephasing rate in metals versus diffusion constant//Phys. Rev. В 69, 073102(1-3) (2004).

263. I.L. Aleiner, B.L. Altshuler, Y.M. Galperin, Experimental tests for the relevance of two-level systems for electron dephasing // cond-mat/0010228.

264. V.l. Kozub, A.N. Aleshin, D.-S. Suh, Y.W. Park, Evidence of magnetoresistance for nanojunction-controlled transport in heavily doped polyacetylene // Phys. Rev. В 65, 224204(1-5) (2002).

265. D.-S. Suh, J.G. Park, J.S. Kim, D.C. Kim, T.J. Kim, A.N. Aleshin, Y.W. Park, Linear high hield magnetoconductivity of doped polyacetylene up to 30 Tesla // Phys. Rev. В 65, 165210(1-5) (2002).

266. Y. Nogami, H. Kaneko, H. Ito, T. Ishiguro, T. Sasaki, N. Toyota, A. Takahashi, J. Tsukamoto, Low-temperature electrical conductivity of highly conducting polyacetylene in a magnetic field //Phys. Rev. В 43, 11829-11839 (1991).

267. E. S. Choi, G. T. Kim, D. S. Suh, D. S. Kim, J. G. Park, Y. W. Park, Magnetoresistance of the metallic polyacetylene // Synth. Met. 100, 3-12 (1999).

268. C. Herring, Effect of Random Inhomogeneities on Electrical and Galvanomagnetic Measurements // J. Appl. Phys. 31, 1939-1953 (1960)

269. В. I. Shklovskii and B. Z. Spivak, in Hopping Transport in Solids, edited by M. Pollak and B. Shklovskii (Elsevier, Amsterdam, 1991) p.271.

270. C.J. Beers, H.W. Myron, C.J. Schinkel, I. Vincze, Magnetization and magnetoresistance of amorphous FexBix in high magnetic fields // Solid State Commun. 41, 631-636(1982).

271. Th. Schimmel, D. Glaser, M. Schwoerer, N. Naarmann, Conductivity barriers and transmission electron microscopy on highly conducting polyacetylene // Synth. Met. 4143, 19-25 (1991).

272. X. Duan, Y. Huang, Y. Cui, C.M. Lieber, Nanowire nanoelectronics assembled from the bottom-up, in Molecular Nanoelectronics, Eds.: M.A. Reed, T. Lee, ASP, California, Chap. 2. (2003). p. 199.

273. A.N. Aleshin, Organic microelectronics based on polymer nanostructures, in, Future Trends in Microelectronics: The Nano, the Ultra, the Giga, and the Bio, Eds. S. Luryi, J. Xu, A. Zaslawski, Wiley, New York, (2004). p. 253.

274. C.R. Martin, Nanomaterials: a membrane-based synthetic approach // Science 266, 1961-1966 (1994).

275. K. Akagi, G. Piao, S. Kaneko, K. Sakamaki, H. Shirakawa, M. Kyotani, Helical polyacetylene synthesized with a chiral nematic reaction field // Science 282, 1683-1686 (1998).

276. M.X. Wan, Z.X. Wei, Z.M. Zhang, L.J. Zhang, K. Huang, Y.S. Yang, Studies on nanostructures of conducting polymers via self-assembly method // Synth. Met. 135, 175176 (2003).

277. J. Huang, S. Virji, B.H. Weiller, R.B. Kaner, Polyaniline nanofibers: facile synthesis and chemical sensors // J. Am. Chem. Soc. 125, 314-315 (2003).

278. J. Huang, R.B. Kaner, A general chemical route to polyaniline nanofibers // J. Am. Chem. Soc. 126, 851-855 (2004).

279. I.D. Norris, M M. Shaker, F.K. Ко, A.G. MacDiarmid, Electrostatic fabrication of ultrafine conducting fibers: polyaniline/polyethylene oxide blends // Synth. Met. 114, 109-114(2000).

280. J.G. Park, S.H. Lee, B. Kim, Y.W. Park, Electrical resistivity of polypyrrole nanotube measured by conductive scanning probe microscope: the role of contact force // Appl. Phys. Lett. 81, 4625-4627 (2002).

281. J.G. Park, В. Kim, S.H. Lee, Y.W. Park, Current-voltage characteristics of polypyrrole nanotube in both vertical and lateral electrodes configuration // Thin Solid Films 438-439, 118-122 (2003).

282. J.L. Duvail, P. Retho, S. Garreau, G. Louarn, C. Godon, S. Demoustier-Champagne, Transport and vibrational properties of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) nanofibers // Synth. Met. 131, 123-128 (2002).

283. M.X. Wan, J. Lin, H.J. Qiu, J.C. Li, S.Z. Li, Template-free synthesized microtubules of conducting polymers // Synth. Met. 119, 71-72 (2001).

284. Y. Long, L. Zhang, Y.Ma, Z. Chen, N. Wang, Z. Zhang, M. Wan, Electrical conductivity of an individual polyaniline nanotube synthesized by a self-assembly method //Macromol. Rapid Commun. 24, 938-942 (2003).

285. Y. Long, L. Zhang, Z. Chen, K. Huang, Y. Yang, H. Xiao, M. Wan, A. Jin, C. Gu, Electronic transport in single polyaniline and polypyrrole microtubes // Phys. Rev. В 71, 165412(1-8) (2005).

286. W. Li, H. -L. Wang, Oligomer-assisted synthesis of chiral polyaniline nanofibers // J. Am. Chem. Soc. 126, 2278-2279 (2004).

287. X. Zhang R. C.-Y. King, A. Jose, S. K. Manohar, Nanofibers of polyaniline synthesized by interfacial polymerization // Synth. Met. 145, 23-29 (2004).

288. Y. Zhou, M. Freitag, J. Hone, C. Staii, A.T. Johnson, Jr., N.J. Pinto, A.G. MacDiarmid, Fabrication and electrical characterization of polianiline-based nanofibers with diameter below 30 nm // Appl. Phys. Lett. 83, 3800-3802 (2003).

289. J.H. Park, Electronic and scanning tunneling spectroscopic studies of conducting polymer nanostructures: polyacetylene nanofibers, PPV nanotubes and MEH-PPV nanowires // Ph.D. thesis, Seoul National University, Seoul (2004).

290. J.G. Park, G.T. Kim, V. Krstic, B. Kim, S.H. Lee, S. Roth, M. Burghard, Y.W. Park, Nanotransport in polyacetylene single fiber: toward the intrinsic properties // Synth. Met. 119, 53-56(2001).

291. J.G. Park, G.T. Kim, V. Krstic, S.H. Lee, B. Kim, S. Roth, M. Burghard, Y.W. Park, Gating effect in the I-V characteristics of iodine doped polyacetylene nanofibers // Synth. Met. 119, 469-470 (2001).

292. J.G. Park, G.T. Kim, J.H. Park, H.Y. Yu, G. Mcintosh, V. Kristic, S.H. Jhang, B. Kim, S.H. Lee, S.W. Lee, M. Burghard, S. Roth, Y.W. Park, Quantum transport in low-dimensional organic nanostructures//Thin Solid Films 393, 161-167 (2001).

293. J.G. Park, B. Kim, S.H. Lee, A.B. Kaiser, S. Roth, Y.W. Park, Tunneling conduction in polyacetylene nanofiber// Synth. Met. 135-136, 299-300 (2003).

294. K. Akagi, G. Piao, S. Kaneko, I. Higuchi, H. Shirakawa, M, Kyotani, Helical polyacetylene synthesized under chiral nematic liquid crystals // Synth. Met. 102, 14061409 (1999).

295. G. Piao, K. Akagi, H. Shirakawa, M. Kyotani, Synthesis of well-controlled helical polyacetylene films using chiral nematic liquid crystals // Curr. Appl. Phys. 1, 121-123 (2001).

296. H.J. Lee, Z.X. Jin, A.N. Aleshin, J.Y. Lee, M.J. Goh, K. Akagi, Y.S. Kim, D.W. Kim, Y. W. Park, Dispersion and current-voltage characteristics of helical polyacetylene single fibers//J. American Chem. Society 126, 16722-16723 (2004).

297. K. Akagi, частное сообщение

298. Y. Long, Z. Chen, N. Wang, Y. Ma, Z. Zhang, L. Zhang, M. Wan, Electrical conductivity of a single conducting polyaniline nanotube // Appl. Phys. Lett. 83, 18631865 (2003).

299. Y. Long, Z. Chen, J. Shen, Z. Zhang, L. Zhang, K. Huang, M. Wan, A. Jin, C. Gu, J. L. Duvail, Nanotechnology 17, 5903-5911 (2006).

300. A.N. Aleshin, H.J. Lee, Y.W. Park, K. Akagi, One-dimensional transport in polymer nanofibers//Phys. Rev. Lett. 93, 196601(1-4) (2004).

301. A.N. Aleshin, H.J. Lee, S.H. Jhang, H.S. Kim, K. Akagi, Y.W. Park, One-dimensional transport in polymer nanowires // Microelectronic Engineering, 81, 420-427 (2005).

302. A.N. Aleshin, H.J. Lee, K. Akagi, Y.W. Park, Coulomb-blockade transport in quasi-one dimensional polymer nanofibers // Phys. Rev. В 72, 153202(1-4) (2005).

303. A.N. Aleshin, Polymer nanofibers and nanotubes: charge transport and device applications // Advanced Materials 18, 17-27 (2006).

304. A.N. Aleshin, Y.W. Park, One-dimensional charge transport in conducting polymer nanofibers // in Handbook of Conducting Polymers 3rd edition. Edited by T.J. Stokheim, and J.R. Raynold, (CRC Press, NY 2007) Chapter 16, p.16-1-16-25.

305. A.H. Алешин, Квазиодномерный транспорт в проводящих полимерных нанопроводах //ФТТ 49, 1921-1940 (2007).

306. J. Voit, One-dimensional Fermi liquids //Rep. Prog. Phys. 58, 977-1116 (1995).

307. H.J. Schulz, Wigner crystal in one dimension // Phys. Rev. Lett. 71, 1864-1867 (1993).

308. R. Mukhopadhyay, C. L. Kane, Т. C. Lubensky, Sliding Luttinger liquid phases // Phys. Rev. В 64, 045120(1-19) (2001).

309. S.N. Artemenko, Impurity-induced stabilization of Luttinger liquid in quasi-one-dimensional conductors // Письма в ЖЭТФ 79, 355-339 (2004).

310. L. Balents, Orthogonality catastrophes in carbon nanotubes // cond-mat/9906032.

311. M. Bockrath, D.H. Cobden, J. Lu, A.C. Rinzler, R.E. Smalley, L. Balents, P. McEuen, Luttinger-liquid behaviour in carbon nanotubes // Nature (London) 397, 598601 (1999).

312. A. Bachtold, M. de Jonge, K. Grove-Rasmussen, P L. McEuen, M. Buitelaar, C. Schonenberger, Suppression of tunneling into multiwall carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 87, 166801(1-5) (2001).

313. S.V. Zaitsev-Zotov, Yu.A. Kumzerov, Yu.A. Firsov, P. Monceau, Luttinger-liquid-like transport in long InSb nanowires // J. Phys.: Cond. Mat 12, L303-L309 (2000).

314. E. Slot, M.A. Hoist, H.S.J. van der Zant, S.V. Zaitsev-Zotov, One-dimensional conduction in charge-density wave nanowires // Phys. Rev. Lett. 93, 176602-176606 (2004).

315. A.M. Chang, L.N. Pfeiffer, K.W. West, Observation of chiral Luttinger behavior in electron tunneling into fractional quantum hall edges // Phys. Rev. Lett. 77, 2538-2541 (1996).

316. J.G. Park, Electrical transport properties of conducting polymer nanostructures: polyacetylene nanofiber, polypyrrole nanotube/nanowire // Ph.D. thesis, Seoul National University, Seoul, 2003.

317. A.B. Kaiser, Y.W. Park, Conduction mechanisms in polyacetylene nanofibers // Curr. Appl. Phys. 2, 33-37 (2002).

318. A.B. Kaiser, S.A. Rogers, Y.W. Park, Charge transport in conducting polymers: polyacetylene nanofibers // Mol. Crystals & Liq. Crystals 415, 115-124 (2004).

319. K.C. Kao, W. Hwang, Electrical Transport in Solids, Pergamon Press, Oxford. (1981)660 p.

320. W. Hausler, L. Kecke, A.H. MacDonald, cond-mat/0108290.

321. I.V. Gornyi, A.D. Mirlin, D.G. Polyakov, Dephasing and weak localization in disordered Luttinger liquid // Phys. Rev. Lett. 95, 046404(1-5) (2005).

322. B. Tanatar, D.M. Ceperley, Ground state of the two-dimensional electron gas // Phys. Rev. В 39, 5005-5016 (1989).

323. H. Maurey, T. Giamarchi, Transport properties of a quantum wire in the presence of impurities and long-range Coulomb forces //Phys. Rev. В 51, 10833-10843 (1995).

324. G.S. Jeon, M.Y. Choi, S.-R.E. Yang, Coulomb gaps in one-dimensional spin-polarized electron systems //Phys. Rev. В 54, R8341-R8344 (1996).

325. T.-I. Jeon, G.-J. Kim, H.-J. Lee, J.-Y. Lee, Y.W. Park, Electrical and optical properties of polyacetylene film in THz frequency range // Curr. Appl. Phys. 5, 289-292 (2005).

326. B.I. Shklovskii, Coulomb gap and variable-range hopping in a pinned Wigner crystal // Phys. Stat. Sol.(c) 1, 46-50 (2004).

327. Z. Yao, H.W. Ch. Postma, L. Balents, C. Dekker, Z. Yao, H.W. Ch. Postma, L. Balents, C. Dekker, Carbon nanotube intramolecular junctions // Nature (London) 402, 273-276(1999).

328. B. Gao, A. Komnik, R. Egger, D.C. Glattli, A. Bachtold, Evidence for Luttinger-liquid behavior in crossed metallic single-wall nanotubes //Phys. Rev. Lett. 92, 216804(1-5) (2004).

329. S.V. Zaitsev-Zotov, Classical-to-quantum crossover in charge-density wave creep at low temperatures // Phys. Rev. Lett. 71, 605-608 (1993).

330. G. Mihaly, Y. Kim, G. Gruner, Crossover in low-temperature collective spin-density-wave transport //Phys. Rev. Lett. 67, 2713-2716 (1991).

331. J.G. Simmons, Pool-Frenkel effect and Schottky effect in metal-insulator-metal systems // Phys. Rev. 155, 657-660 (1967).

332. Б.И. Шкловский, Прыжковая проводимость в полупроводниках в сильных электрических полях//ФТП 13, 93-99 (1979).

333. S. Paschen, M.N. Bussac, L. Zuppiroli, E. Minder, B. Hilti, Tunnel junctions in a polymer composite//J. Appl. Phys. 78, 3230-3237 (1995).

334. K. Maki, Creation of soliton pairs by electric fields in charge-density wave condensates // Phys. Rev. Lett. 39, 46-48 (1977).

335. Y. Imry, Introduction to mesoscopic physics, Oxford, U.P., Oxford. (2002) 234 p.

336. A.A. Middleton, N.S. Wingreen, Collective transport in arrays of small metallic dots // Phys. Rev. Lett. 71, 3198-3201 (1993).

337. L. Clarke, M.N. Wybourne, M. Yan, S.X. Cai, J.F.W. Keana, Transport in gold cluster structures defined by electron-beam lithography // Appl. Phys. Lett. 71, 617-619 (1997).

338. R. Parthasarathy, X.-M. Lin, K. Elteto, T.F. Rosenbaum, H.M. Jaeger, Percolation through networks of random thresholds: finite temperature electron tunneling in metallic nanocryctal arrays // Phys. Rev. Lett. 92, 076801(1-4) (2004).

339. M.G. Ancona, W. Kruppa, R.W. Rendel, A.W. Snow, D. Park, J.B. Boos, Coulomb blockade in single-layer Au nanoclaster film //Phys. Rev. В 64, 033408(1-5) (2001).

340. A. Bezryadin, R.M. Westervelt, M. Tinkham, Self-assembled chains of graphitized carbon nanoparticles// Appl. Phys. Lett. 74, 2699-2701 (1999).

341. H. Grabert, M.H. Devoret, (Eds.), Single charge tunneling, NATO ASI Ser. Plenum, New York, (1992) 347 p.

342. C. Zhang, X.-G. Zhang, P.S. Krstic, Hai-Ping Cheng, W.H. Butler, J.M. MacLaren, Electronic structure and spin-dependent tunneling conductance under a finite bias // Phys. Rev. В 69, 134406(1-18) (2004).

343. С. Heiliger, P. Zahn, B.Yu. Yavorsky, I. Mertig, Influence of the interface structure on the bias dependence of tunneling magnetoresistance // Phys. Rev. В 72, 180406(1-5) (2005).

344. В Н. Kim, M.S. Kim, K.T. Park, J.K. Lee, D.H. Park, J. Joo, S.G. Yu, S.H. Lee, Characteristics and field emission of conducting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) nanowires // Appl. Phys. Lett. 83, 539-541 (2003).

345. B.H. Kim, D.H. Park, J. Joo, S.G. Yu, S.H. Lee, Synthesis, characteristics, and field emission of doped and de-doped polypyrrole, polyaniline, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) nanotubes and nanowires // Synth. Met. 150, 279-284 (2005).

346. N.J. Pinto, AT. Johnson, Jr., A.G. MacDiarmid, C.H. Mueller, N. Theofylaktos, D.C. Robinson, F.A. Miranda, Electrospun polyaniline/polyethylene oxide nanofiber field-effect transistor // Appl. Phys. Lett. 83, 4244-4246 (2003).

347. H. Liu, C. Reccius, H.G. Craighead, Single electrospun regioregular poly(3-hexylthiophene) nanofiber field-effect transistor // Appl. Phys. Lett. 87, 253106(1-4) (2005).

348. S.J. Tans, A.R.M. Verschueren, C. Dekker, Room-temperature transistor based on a single carbon nanotube // Nature (London) 393, 49-52 (1998).

349. K. Keren, R.S. Berman, E. Buchstab, V. Sivan, E. Braun, DNA-templated carbon nanotube field-effect transistor // Science 302, 1380-1382 (2003).

350. A.G. MacDiarmid, W.E. Jones, Jr., I.D. Norris, J. Gao, A T. Johnson, Jr., N.J. Pinto, J. Hone, B. Han, F.K. Ко, H. Okuzaki, M. Llaguno, Electrostatically-generated nanofibers of electronic polymers // Synth. Met. 119, 27-30 (2001).

351. D. H. Reneker, A. L. Yarin, H. Fong, S. Koombhongse, Bending instability of electrically charged liquid jets of polymer solutions in electrospinning // J. Appl. Phys. 87, 4531-4547 (2000).

352. Semiconductor Industry Association ITRS 2001 roadmap.