химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

ензодатчиков, терморезистеров, термоэлектрич. генераторов, антистатич. покрытий, аккумуляторов электрич. энергии, а также фоторезистеров, детекторов ИК-излучения, фотоэлектрич. датчиков, чувствительных слоев для электрофотографии и др. Перспективно, повидимому, использование П.п. в качестве активных и пассивных сред в лазерах. Теоретически обоснована возможность осуществления на П.п. эффекта сверхпроводимости.

Для П. п., как и для неорганич. полупроводников, зависимость уд. электрич. проводимости о от темп-ры Т имеет вид:АЕ

о = а0е * т

где а0— предэкспоненциальный множитель; АЕ—энергия активации электрич. проводимости, эв; К—константа Больцмана. Значение АЕ для П.п. составляет обычно 0,1—2,0 эв, а предэкспоненциальный множитель меняется на несколько порядков. Для П. п., обладающих низкой а (<10-10 ом-1 -см-1), lg ст0 линейно возрастает с повышением АЕ (т. наз. компенсационный эффект); для П. п. с а> Ю-7 ом~г'См~1 эта зависимость антибатна.

В переменном электрич. поле для П. п. характерны высокие диэлектрич. потери. При увеличении частоты электрич. поля АЕ уменьшается. Зависимость а от частоты выражена тем более резко, чем ниже проводимость П. п. Это обусловлено тем, что движение носителей тока ограничено определенными барьерами. Для П. п. такими барьерами являются места вывода цепи сопряжения из копланарности, границы областей с сопряженными связями, на к-рых возможно падение потенциала, и др. факторы, обусловливающие электронную и структурную неоднородность П. п.

Носителями тока в П. п. могут быть как электроны (га-тип проводимости), так и дырки (р-тип проводимости). Эффект Холла на П. п. удается измерить лишь в очень редких случаях, а заключение о знаке носителей тока и их концентрациях основано обычно на измерении знака термо-эдс, значения к-рой лежат в пределах от единиц до тысяч мв/°С. Подвижность носителей тока в П. п., как правило, не превышает Ю-2—10~3 см2/(в-сек), однако микроскопич. подвижность в областях полисопряжения может достигать 10—100 см2/(в-сек).

Для П. п. с низким сопротивлением дифференциальная термо-эдс, как правило, очень слабо возрастает с повышением темп-ры. С точки зрения зонной теории такая закономерность должна наблюдаться в тех случаях, когда концентрация носителей тока не зависит от темп-ры (в невырожденном полупроводнике с одним типом носителей тока). Поэтому экспоненциальная зависимость а от темп-ры в П. п. этого типа обусловлена изменением подвижности носителей тока, а не их концентрации. Напротив, у П. п. с высоким сопротивлением концентрация носителей тока увеличивается с ростом темп-ры, однако и в этом случае экспоненциальный рост о с повышением темп-ры в значительной мере обусловлен возрастанием подвижности носителей тока при нагревании.

Образование свободных носителей тока в П. п. (наряду с возможностью их инжекции из электродов) определяется распределением электронных состояний по энергиям, к-рое в свою очередь зависит от степени де-локализации я-электронов по системе сопряжения. Для полимеров с системой сопряженных связей особое значение приобретает то обстоятельство, что перекрывание орбиталей я-электронов, а следовательно, эффективность сопряжения определяется тем, в какой степени та или иная надмолекулярная структура благоприятствует копланарному расположению участков сопряжения. Поэтому надмолекулярная структура П. п. определяет не только процессы переноса, но в значительной степени и возникновение носителей тока.

Если плотная упаковка, возникающая при кристаллизации полимеров, несовместима с сохранением копланарности участков сопряжения, то образование в

П. п. кристаллич. структур приводит к снижению а и росту АЕ. В др. случаях кристаллизация вызывает обратные явления.

Ориентация макромолекул П.п. приводит к повышению проводимости в направлении вытяжки. Поскольку ориентация П. п. в ряде случаев не сопровождается изменением термо-эдс, возрастание удельной электрич. проводимости при ориентации можно считать следствием повышения подвижности носителей тока в направлении вытяжки. Путем ориентации полимеров с системой сопряженных связей можно создать материалы, характеризующиеся анизотропией оптич., электрич. и фотоэлектрич. свойств.

Для П. п. четко выражена зависимость о и АЕ от давления и степени продольного растяжения полимера. Увеличение давления до десятков кбар сопровождается возрастанием о в сотни раз, при этом уменьшается АЕ. Коэфф. тензочувствительности (отношение изменения электрич. сопротивления к относительной деформации) для нек-рых П. п. достигает 10—13 и не зависит от темп-ры. Термо-эдс П. п. практически не зависит от давления.

Многие П.п. обладают высокой фотоэлектрич. чувствительностью, сочетающейся с низкой темновой проводимостью. Носители фототока могут иметь как положительный, так и отрицательный знак. Спектр фотопроводимости П. п. не всегда совпадает со спектром оптич. поглощения. В ряде случаев длинноволновый максимум фотопроводимости расположен на длинноволновом спаде кривой оптич. поглощения. Это явление объясняется поверхностной рекомбинацией фотоносителей. Спектр фото-эдс обычно сдвинут в коротковолновую область относительно спектра фотопроводимости. Значение термич. энергии активации фотопроводимости П. п. возрастает с ростом длины волны падающего света^.

В полях, напряженность к-рых не превышает 103 в/см, фототок подчиняется закону Ома, а темп-рная зависимость фототока носит экспоненциальный характер. Указанное явление объясняется тем, что фотопроводимость осуществляется носителями, попадающими на уровень проводимости с уровней прилипания.

Для фотоэлектрич. свойств нек-рых П.п. характерны поляризационные явления, влияющие на кинетику возрастания и спадания фототока. Напр., если при освещении П. п. фотопроводимость превышает темновую проводимость на 3 порядка, исходное значение темновой проводимости после затемнения восстанавливается за несколько мин. В ряде случаев возможна активация фотопроводимости (увеличение ее на 2—3 порядка) под действием ультрафиолетового облучения.

Спектральную сенсибилизацию фотоэффекта в П. п. можно осуществить с применением нек-рых красителей. При этом П.п. могут проявлять повышенную фоточувствительность в более длинноволновой области, соответствующей области поглощения сенсибилизирующего красителя. В ряде случаев краситель, обладающий собственной проводимостью одного типа, вызывает появление в П. п. проводимости др. типа. В тех случаях, когда сам краситель не обладает фотоэлектрич. чувствительностью, эффект сенсибилизации объясняется переносом энергии возбуждения от адсорбированных молекул красителя к носителям фототока, захваченным на локальных уровнях П. п.

П.п.—парамагнитные вещества, обладающие одиночным симметричным узким сигналом в спектре ЭПР с g-фактором, близким к g-фактору свободного электрона. Концентрация неспаренных спинов в П. п. обычно равна 1015—1020 спин/г. В большинстве случаев концентрация неспаренных спинов не зависит от темп-ры, т. е. сигнал ЭПР подчиняется закону Кюри. Однако известны случаи проявления как термовозбужденного, так и фотоинипиированного парамагнетизма. Наличие сигнала ЭПР м.б. обусловлено присутствием «застрявших» свободных радикалов, бирадикальным состоянием высокосопряженных компонентов П.п. или об разованием комплексов с переносом заряда. Иногда парамагнетизм м. б. обусловлен свободными носителями тока или примесями, к-рые при ионизации могут генерировать носители тока.

Изучение механизма проводимости П.п. связано с большими экспериментальными и теоретич. трудностями, обусловленными электронной и структурной неоднородностью полимеров. Зонная теория не объясняет всего разнообразия явлений, наблюдаемых в П.п. В ряде случаев следует принять, что область полисопряжения характеризуется «металлической» проводимостью, а переход носителей тока между отдельными участками сопряжения обусловлен активацией носителей (модель «перескоков»). Иногда имеется достаточно оснований рассматривать процесс генерации носителей тока с позиций зонной теории, а процесс перехода носителей тока из одной области полисопряжения в другую как следствие «туннельного эффекта».

Полупроводниковые свойства полимеров с системой сопряжения в значительной степени зависят от состояния поверхности полимера и, в частности, адсорбции на ней каких-либо веществ. Это позволяет модифицировать свойства П.п. воздействием на их поверхность. В процессе адсорбции в П.п. этого типа могут образовываться донорные или акцепторные примеси, комплексы с переносом заряда, а также, вероятно, и «проводящие мостики», объединяющие отдельные участки сопряжения в единые области. Адсорбция влияет на П. п. различной химич. природы по-разному. Адсорбция кислорода, напр., сопровождается повышением о и снижением АЕ у П. п. /кгипа и вызывает обратные эффекты у П. п. n-типа. У нек-рых П.п. в результате адсорбции, напр., кислорода или аммиака изменяется не только а, но и тип проводимости. Электроноакцеп-торные свойства кислорода при его адсорбции на поверхности П.п. обусловливают повышение работы выхода электрона. В ряде случаев роль кислорода заключается в образовании «проводящих мостиков», т. е. в снижении энергетич. барьера между участками полисопряжения.

Тенденция П. п. к образованию комплексов с переносом заряда с электронодонорными и электроноак-цепторными веществами обусловлена сближением энергетич. уровней я-электронов по мере роста длины сопряжения, уменьшением потенциала ионизации и возрастанием сродства к электрону. Образование комплекса с переносом заряда сопровождается снижением энергии активации электрич. проводимости и во многих случаях значительным возрастанием о, достигающим нескольких порядков. При этом снижается потенциальный барьер между участками сопряжения при сохранении, как правило, неизменной концентрации носителей тока.

При образовании комплексов с переносом заряда часто значительно (до 103—106 раз) повышается фотопроводимость. Высокий квантовый выход носителей тока в подобных гетерофазных комплексах обусловлен повышением вероятности распада возбужденного состояния на границе полимер

страница 38
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)" (21.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
участки на новорижском направлении
распродажа планшет
москва hurts
тм3100 интернет магазин

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.09.2017)