Инфразвуковая диэлектрическая спектроскопия неполярных и полярных фторсодержащих полимерных пленок

• Автор: Карулина, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Проблемы исследования процессов переноса заряда в полимерных пленках. Аналитический обзор
1.1. Современные представления о механизмах переноса зарядов в полимерных плёнках
1.2. Методы изучения кинетических свойств полимерных пленок
1.3 Метод низкочастотной диэлектрической спектроскопии
Выводы
2. Методика эксперимента
2.1. Условия формирования, строение и свойства изучаемых материалов. Опытные образцы
2.2. Методики определения частотных зависимостей проводимости и диэлектрических потерь полимерных пленок в области инфразвука
3. Низкочастотная диэлектрическая спектроскопия полимерных пле-

3.1. Частотная зависимость проводимости полимерных диэлектрических пленок

3.2. Частотная зависимость проводимости полимерных диэлектрических пленок при наличии постоянного смещения
3.3. Процессы переноса заряда в полимерных диэлектрических пленках и функциональные свойства приборных систем на их основе
Заключение
Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ.
Полимерные пленки широко применяются в электронной технике, благодаря своим электрофизическим, и в первую очередь диэлектрическим свойствам. Функциональные свойства приборных систем на основе полимерных пленок в большой степени определяются процессами переноса и локализации носителей заряда в них.
Несмотря на обширный круг имеющихся в литературе работ, посвященных изучению кинетических процессов в полимерных диэлектрических пленках, сложившихся представлений о механизмах переноса носителей заряда, структуре энергетического спектра и механизмах локализации электронов в этих материалах до сих пор нет. Это обусловлено сложностью строения полимеров: наличием локальных неоднородностей, гетерогенностью реальных систем, представляющих собой аморфнокристаллические материалы, наличием плохо определяемых границ раздела аморфной и кристаллической фазы. Кроме того, особенностью полимерных диэлектрических плёнок, осложняющей изучение их кинетических свойств, является существование долговременных релаксационных процессов. Долговременные релаксации могут быть обусловлены как релаксацией атомной подсистемы (структурная релаксация), так и процессами в электронной подсистеме. В результате экспериментальные данные часто оказываются плохо воспроизводимыми, а их интерпретация неоднозначной.
Даже если ограничиться электроникой полимерных пленок, следует отметить, что используемые в настоящее время методы исследования сталкиваются с рядом трудностей при интерпретации экспериментальных данных. В этой связи важное значение имеет разработка новых методов анализа кинетических свойств полимеров в связи с особенностями их строения, которые позволили бы прояснить картину и детали механизмов переноса и локализации заряда. Определенные возможности в этом отно-

Данное явление связано с резкими изменениями в структуре полимера [5,74]. Как отмечено в работе [7] излом зависимости вблизи температуры стеклования у высокомолекулярных веществ обусловлен изменением подвижности молекул. При высоких температурах изменяются условия ионного переноса: перемещение рассматриваемой частицы облегчается перестройкой ближнего порядка.
Однако, информация, получаемая из измерений объемного и поверхностного удельного сопротивлений, как функций различных параметров, является лишь предварительной, и сама по себе не дает возможности определения кинетических параметров полимерных материалов, связанных с их электронной структурой.
Для определения энергетического спектра электронных состояний в полимерах и изучения механизмов переноса заряда широко применяют термоактивационные методы исследования. Среди них выделяют следующие методы - термостимулированная проводимость (ТСПр), термостимулированная деполяризация (ТСД) и, тесно связанная с ней, термолюминесценция (ТЛ).
При использовании метода токов термостимулированной проводимости неравновесное заполнение ловушек электронами создается освещением диэлектрика в области собственного поглощения (Ьу>Её> где Ьу -энергия фотона; Её, - ширина запрещенной зоны) при низких температурах, после чего образец в темноте подвергают линейному нагреву. В изучаемом материале происходит термическое возбуждение носителей заряда из ловушек с последующим их дрейфом в постоянном электрическом поле. По величине наблюдаемого на опыте релаксирующего во времени тока (после устранения источника возбуждения) можно определить так называемую функцию заполнения электронами локализованных состояний. Вид зависимости I от 1§7 либо будет прямым отражением распределения ловушек по энергиям (при наличии непрерывного распределения), либо