центрації носіїв струму і зміна їх рухливості; подібний механізм пропонувався раніше для низькомолекулярних органічних напівпровідників. У ряді випадків може виявитися придатною і звичайна зонна схема - наприклад, коли рухливість носіїв струму більше 1 см 2 /в В· сек. або коли О± знижується зі збільшенням температури.
Потрібно, однак, мати на увазі, що в деяких групах полімерів електропровідність здійснюється свідомо по іншим схемам. Це має місце, зокрема, коли рухливість перевищує 10 см 2 /в В· сек (у високотемпературних зразках, в композиціях з високим вмістом металу або при утворенні сильних КПЗ з полімерами), а також, коли виявляється різке падіння О± із збільшенням температури. По всій імовірності, в цих випадках електропровідність має квазіметалевих природу через сильні електронних взаємодій в полімері. При цьому концентрація носіїв може зрости до 10 19 в 1 см 3 . <В
2.7 Фотопровідність органічних напівпровідників
Інша важлива особливість органічних напівпровідників, що відрізняє їх від більшості органічних речовин, - це фотопровідність, тобто зростання електропровідності при освітленні об'єкту, фотострум i зростає із збільшенням інтенсивності L, освітлення за законом:
, (2.6)
де n може мати значення від 1 (лінійна люкс-амперна характеристика) до 0,5. У полях з напругою менше декількох кіловольт на 1 см фотострум i змінюється за законом Ома. Носіями фотоструму, як і у випадку темнової провідності (тобто провідності в відсутність освітлення), можуть бути і електрони і дірки. Однак при проведенні досвіду у вакуумі, ретельної очищенню або ущільненні структури шару речовини знак носіїв може змінюватися з позитивного (дірки) на негативний (електрони). Це означає, що дірковий тип провідності часто обумовлений присутністю адсорбованого кисню - сильного акцептора електронів, що змінює співвідношення електронів і дірок на користь останніх. У більшості вивчених речовин дірки, мабуть, подвижнее електронів. Як правило, знак носіїв фотоструму збігається зі знаком темнових носіїв. Органічні напівпровідники виявляють фотоелектричну чутливість в широкому діапазоні частот спектру. Вивчення спектральної залежності фотопровідності показало, що в дуже тонких шарах чи в монокристалі максимальні значення фотоструму збігаються з максимумами в спектрах поглинання. Однак для звичайних полікристалічних об'єктів в області максимуму поглинання спостерігається мінімум фотоструму. Це пояснюють тим, що інтенсивне утворення носіїв фотоструму, що відбувається під дією світла, що поглинається у обсязі речовини, може не викликати зростання фотоструму через ще більш інтенсивної рекомбінації (зникнення) цих ліжок, що протікає при освітленні на поверхні.
Температурна залежність фотопровідності, так само як темпової, відповідає експоненціальним законом:
. (2.7)
Однак величина термічної енергії активації фотопровідності становить всього кілька десятих електрон-вольта і має тенденцію до зростання в міру збільшення розмірів молекули.
Інше пояснення малих значень термічної енергії активації фотопровідності полягає в тому, що визначається тією слабкий додатковою енергією, яка необхідна для перекидання носіїв у зону провідності з рівнів пасток, розташованих у забороненій зоні поблизу дна зонипровідності. А закид носіїв на ці рівні відбувається в результаті освітлення речовини. p> Оптичну енергію активації фотопровідності (рівну половині мінімальної енергії світлових квантів, необхідної для виникнення фотоструму) визначають, наприклад, по червоній (довгохвильової) кордоні фоточутливості, тобто з тієї мінімальній частоті світлових хвиль, при якій з'являється фотострум. Як правило, одержувані цим методом дані для багатьох речовин близькі до значень, обчислюваним з термічної енергії активації темнової провідності, і до енергії оптичного збудження, визначеною за довгохвильової кордоні оптичного поглинання:
(2.8)
Отже, темновая електропровідність і фотопровідність мають, мабуть, загальну природу, і тому висновки про зв'язок електричних властивостей з будовою молекули і структурою речовини і про механізми провідності слід відносити до всього електронного поведінці цих речовин.
Крім фотопровідності багато низькомолекулярні органічні напівпровідники виявляють і інше фотоелектричне властивість фотовольтаїчні активність, або фото-ерс. Вона проявляється або формі вентильной фото-Еде - виникнення потенціалу при освітленні контакту досліджуваної речовини з металом або з іншим речовиною, або у формі дифузійної фото-ерс, що виникає за рахунок відмінності в рухливості електронів і дірок, які утворюються при імпульсному освітленні речовини перпендикулярно обкладкам - електродів. Область спектральної чутливості фото-ерс зазвичай збігається з областю поглинання в оптичних спектрах.
Багато полімери з сполученими зв'язками вияв...
