Транспорт носителей заряда в проводящих полимерах вблизи перехода металл-диэлектрик

• Автор: Алешин, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 255 с. : ил.

Оглавление
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-Ш сопряженный полимер

2.2.2. Приготовление образцов и методика эксперимента
2.2.3. Экспериментальные результаты. Влияние электрон-электронного взаимодействия на прыжковую проводимость
в квази-Ш сопряженных полимерах
2.3. Влияние степени разу порядочен пости 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 электрон-электронного 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 транспор та 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

зависимости проводимости, является ключевым условием в определении критического режима. Варьируя степень беспорядка, т.е меняя силу межцепочечного взаимодействия путем приложения сильного внешнего давления или сильных магнитных полей, можно исследовать основные особенности транспорта в сильно легированных полимерных системах с проводимостью вблизи ПМД [5,6,49].
Наконец проводимость в неупорядоченных системах на металлической стороне ПМД при низких температурах, согласно теории, описывается выражением [23,24]:
<т (Г) = <т0 + тТ1/2 + ВР/2 (1.20)
где второе слагаемое определяется влиянием ЭЭВ, а третье — поправки к <т0 обусловленные эффектами СЛ. Величина д определяется температурной зависимостью частоты рассеяния г1 ~ Т 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.
Характер зависимостей У(Т) тесно связан с другим важным параметром исследуемой системы - отношением удельных сопротивлений при 300 К и 1.4 К -рт = /X 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. В ряде работ по исследованию транспорта в проводящих полимерах было найдено, что критическая концентрация допанта вблизи ПМД составляет порядка ~ 1022 ст3. Однако, даже в полностью легированных образцах проводящих полимеров, характер ПМД определяется степенью их разупорядоченности, вследствие того, что подавляющее большинство проводящих полимеров являются частично кристаллическими и частично аморфными