ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полимеры с цепями сопряженных ненасыщенных связей из "Электрические свойства полимеров Издание 3" Ширина запрещенной зоны у насыщенных полимерных молекул составляет около 10 эВ, т. е. переход электрона из валентной зоны в зону проводимости мало вероятен. Кроме того, делокализация хотя бы одного а-электрона в основной цепи приводит к разрыву макромолекул. Иное положение у полимеров, молекулы которых состоят из длинных цепей сопряженных двойных связей с я-электронами. У таких низкомолекулярных и полимерных органических веществ в пределах цепи сопряжения п-электроны делокализованы и обладают высокой подвижностью. Особенности строения таких веществ макроскопически проявляются в ряде особенностей физических свойств. Например, с увеличением длины цепи сопряженных двойных связей в алифатических углеводородах энергия возбуждения л-элек-тронов, соответствующая переходу из основного состояния в возбужденное сипглетное, уменьшается. Для этих веществ характерна высокая заселенность триплетных уровней с двумя неспаренными электронами, дающими сигнал ЭПР. Повышенная подвижность л-электронов вдоль цепи сопряжения приводит к значительной экзальтации рефракции. С ростом длины сопряжения возрастает электрическая проводимость низкомолекуляр-ных органических полупроводников [4, с. 41]. [c.65] Из этого следует, что ирнменение только зонной модели движения в полимерных полупроводниках вряд ли оправдано, так как приводит к огромным значениям эффективной массы носителей. Отметим, что термо-э. д. с. полимерного полупроводника определяется движением носителей внутри областей иолисопряжения с подвижностью порядка 10 — 10 м2/(В-с), т. е. в десятки — сотни раз большей, чем эффективная подвижность носителей в этих веществах [4, с. 43]. [c.67] Измерения термо-э. д. с. п фотопроводимости показали, что у многих исследованных полимерных полупроводников электрическая проводимость обусловлена движением дырок. Однако имеются полимерные полупроводники п- и р-типов. Более того изменением условий синтеза или обработки полимерных полупроводников удается осуществить р п-переходы. [c.67] В монографиях [6, 45, 46] можно найти сведения о влиянии на электрическую проводимость полимерных полупроводников различных факторов. [c.67] К настоящему времени изучены электрические свойства сотен полимерных полупроводников различного молекулярного и надмолекулярного строения. Однако эти данные часто слабо подкреплены надежными сведениями о строении исследованных веществ. Кроме того, значения электрической проводимости полимерных полупроводников существенно зависят от случайных примесей и атмосферы, в которой проводятся измерения. [c.67] Для полимерных полупроводников характерно выполнение закона Ома при значениях напряженности электрического поля до 10 В/м [45, с. 441]. При дальнейшем повышении напряженности поля наблюдается рост электрической проводимости продуктов радиационно-термической обработки полиэтилена. [c.67] Ориентационная вытяжка в 25 раз полиакрилонитрила перед термической обработкой волокон приводит к росту электрической проводимости примерно на порядок. Это обусловлено тем, что, как показали рентгенографические исследования, образование сопряженных связей в ориентированных волокнах полиакрилонитрила не вызывает существенного изменения ориентированного состояния. Интересно, что увеличение электрической проводимости в этом случае не сопровождается уменьшением ее энергии активации, а также знака и значения тер-мо-э. д. с. Поэтому Давыдов считает, что рост электрической проводимости при ориентации полиакрилонитрила обусловлен возрастанием подвижности носителей вследствие увеличения числа контактов между макромолекулами при неизменной концентрации носителей [45, с. 456]. [c.68] Кристаллизация полиацетилена приводит к увеличению электрической проводимости на 4 порядка и уменьшению энергии активации. На примере полимеров, в которых бензольные кольца разделены метиленовыми группами, было показано, что введение одной метиленовой группы облегчает кристаллизацию и резко повышает электрическую проводимость. Следует отметить, что уплотнение структуры при кристаллизации приводи г к падению ионной и росту электронной проводимости [4, с. 46]. [c.68] Значительный научный н практический интерес представляют исследования фотопроводимости и других фотоэлектрических свойств полимерных полупроводников. Уже в настоящее время некоторые из этих материалов могут быть использованы для электрофотографии и для приемников излучения. С другой стороны, воздействуя на полимер светом определенной длины волны можно зондировать электронную структуру и получать уникальные сведения о строении полимерных полупроводников. Все это стимулирует исследования фотоэлектрических свойств, которым посвящены работы Мыльникова [38], Давыдова [45, с. 496] н других авторов. [c.69] Фоточувствительность полимерных полупроводников увеличивается при введении в них сенсибилизаторов, красителей. [c.69] СО светом макромолекула возбуждается. Образуется возбужденное состояние — экситон, который мигрирует по системе до встречи со структурным или химическим дефектом, на котором происходит образование пары носителей фототока. Часто электрон задерживается в ловушке, а дырка мигрирует по системе макромолекул. [c.70] Вернуться к основной статье