Электрофизические свойства субмикронных пленок полигетероариленов

• Автор: Корнилов, Виктор Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 316 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

ПРОБЛЕМЫ

1.1. Проводящие свойства полимеров

1.2. Эффекты переключения в различных материалах

1.3. Обсуждение существующих моделей

1.4. Эффекты переключения в пленках полиариленфталидов

1.5. Свойства полимеров, обеспечивающие их применение в качестве материалов для электроники. Размерные эффекты в тонких полимерных пленках

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

II. 1. Характеристика исследуемых полимеров

11.2. Физические методы исследований
11.3. Методика приготовления полимерных пленок
11.4. Результаты АСМ-контроля полимерных пленок
11.5. Методика подготовки металлических электродов
11.6. Описание экспериментальных установок
И.7. Анализ ошибок измерений
ГЛАВА III. ЭЛЕКТРОННОЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ. ИНЖЕКЦИОННАЯ МОДЕЛЬ
III. 1. Исследование влияния диффузии материала электродов в полимер 102 на эффекты переключения
111.2. Влияние разности потенциалов на переход в ВПС
111.3. Исследование влияния внешних параметров на эффект 112 переключения
III.4; Анализ применимости инжекционной модели 122 .
111.5. Динамика вольтамперных характеристик в области перехода 127 образца в ВПС.
111.6. Эффект переключения при эволюции микроструктуры в

наноструктурном металле
111.7. Влияние низкотемпературного отжига на эффект переключения
111.8. Влияние внешних параметров
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК
ЭЛЕКТРОННО-ЗОНДОВЫМИ МЕТОДАМИ
IV. 1. Методика структурных исследований
IV.2. Наблюдение структуры полимерных пленок после различных
воздействий
IV.3. Диффузионное декорирование проводящих областей в
полимерной пленке
IV.4. Обсуждение результатов
IV. 5. Методика исследования электронно-стимулированной
проводимости
IV.6. Эффекты переключения при электронной бомбардировке
IV.7. Оптические свойства облученных образцов
IV. 8. Обсуждение результатов измерений
IV.9. Катодолюминесценция в тонких полимерных пленках
ГЛАВА V. МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СЛОЯ
V. 1. Внутреннее строение и электропроводность полимерной пленки
V.2. Целенаправленное формирование проводящих каналов методами
сканирующей зондовой микроскопии
V.3. Формирование проводящих каналов: полимер на кремнии
V.4. Формирование проводящих каналов: полимер на металле
ГЛАВА VI. ЭМИССИОНЫЕ СВОЙСТВА КАТОДНЫХ СТРУКТУР С
ПОЛИМЕРНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
VI. 1. Структура металл-полимер-вакуум
VI.2. Планарная структура кремний-полимер-вакуум
ГЛАВА VII. ИССЛЕДОВАНИЕ СЛОИСТЫХ СТРУКТУР Si-Si02 И Si-
Si02 - ПОЛИМЕР МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕЙ ТУННЕЛЬНОЙ МИКРОСКОПИИ

VII. 1 Исследование структуры БьБЮг
VII.2. Исследование структуры 81-8Ю2-полимер
VILЗ. Исследование эмиссионных и структурных характеристик
полимерных пленок с помощью СТМ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

В основу модели была положена работа Петрова с соавторами [92], в которой описывалась перестройка молекулярной структуры на низкомолекулярных соединениях под действием давления. Эти соединения имели структуру, подобную структуре мономерного звена полидифениленфталида (ПДФ).
В модели предполагается, что полимер имеет структуру с дважды вырожденным основным состоянием. Изоэнергетический переход между этими состояниями обеспечивается распространением вдоль полимерной цепи возбуждения, которое обусловлено последовательным разрывом С-0 -связей четвертичного углерода основной молекулы с кислородом боковой группы. Этот разрыв, по мнению авторов, вызывает смену типа гибридизации от $р' до 5/Г и поворот боковой группы на я/2. Однако, наблюдаемый в работе [92] переход, который и был взят за основу, назвать изоэнергетическим нельзя, так как для его осуществления требовалось давление около 60 кбар и сдвиг пуансона на 15° - 20°.
В 1997 году появляется работа [93], являющаяся продолжением посвященных дендритной модели работ [45, 82]. В этой работе авторами исследовался электрический пробой тонкой пленки полиимида между металлическими электродами в условиях низких температур (4,2 К — 1,4 К) и ограничения пробойного тока. В работе показано, что переход в сверхпроводящее состояние обусловлен сверхпроводящими свойствами металла из электродов. На основании проведенных исследований вводится понятие «мягкого» электрического пробоя. Результатом «мягкого» пробоя является возникновение локального высокопроводящего канала в диэлектрической пленке, состоящего из соединений углерода и металла из электродов, имплантированного в полимер. Отмечается, что для возникновения «мягкого» пробоя необходимо наличие двух условий: совместное воздействие давления и внешнего электрического поля.
Дендритная модель с одной стороны давала простое объяснение факту однократного увеличения проводимости в системе металл-полимер-металл.