Применение электропроводящих полимеров-полупроводников

По электрическим свойствам полимеры подразделяются на диэлектрики, полупроводники и электропроводящие материалы. К диэлектрикам относятся полимеры, молекулы которых не содержат легко диссоциирующих на ионы групп и сопряженных двойных связей вдоль макроцепи. Электрическая проводимость у этих полимеров при комнатной температуре не превышает 10 См/м. Для полимерных полупроводников (7=10 ч-Ч-10 См/м) характерно наличие сопряженных двойных связей или комплексов с переносом заряда. Электропроводящие полимерные материалы обычно являются композициями полимер— проводящий наполнитель. Перенос электричества в полимерных материалах может осуществляться электронами, ионами или моль-ионами. Идентификация типа носителей заряда и механизма их перемещения — весьма существенный вопрос для практических применений полимеров. Поэтому ниже рассматриваются основные представления о моделях переноса электрического заряда электронами и ионами. [c.40]

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ПОЛИМЕРОВ-ПОЛУПРОВОДНИКОВ [c.156]

В настоящее время электропроводящие полимеры — органические полупроводники используются во многих областях электротехники и электроники. Как показано в 3.1, электропроводящие полимеры могут иметь электронную и дырочную электрические проводимости. В связи с этим принципиально возможно создание электронно-дырочных структур и на их основе транзисторов, диодов, стабилитронов. Однако применение электропроводящих полимеров с полупроводниковыми свойствами в этих традиционных областях электротехники и [c.156]

Сочетание специфических физико-механических, химических и электрических свойств полимеров позволяет использовать эти материалы в различных отраслях техники. Для рационального применения полимеров в качестве диэлектриков, полупроводников или электропроводящих материалов необходимо знание их электрических свойств, понимание закономерностей изменений этих свойств при варьировании строения полимеров и условий эксплуатации. [c.5]

Важную информацию дают также методы термомеханического анализа. Изучение влияния температуры на твердость, упругость, прочность полимерного материала позволяет судить не. только о процессах деструкции, но и о том, каково будет поведение полимерного материала в условиях практического использования. Важную роль во всех этих методах играет фактор времени. Полимерный материал может начать разлагаться, предположим, при 250 С, но разложение может идти медленно или быстро. При медленном разложении изделие полимерного материала может работать какое-то время — от нескольких часов до суток при быстром же разложении применять его в длительно работающих установках нельзя. Рассмотренные методы изучения термодеструкции полимерного материала дают, конечно, однозначный ответ о механизме деструкции лишь в простейших случаях. В наполненных электропроводящих полимерах, состоящих из проводящего компонента, связки и наполнителя, и в электропроводящих полимерах — полупроводниках термодеструкция может иметь весьма сложный механизм с перестройкой молекул, с рекомбинацией первичных осколков, с перекрытием эндо- и экзотермических процессов. При этом приходится изучать термодеструкцию материала всеми известными методами. Это длительная и сложная работа, но без нее трудно предсказать поведение материала в условиях практического применения. [c.30]

Одна из важнейших особенностей органических электропроводящих полимеров с полупроводниковыми свойствами — это их высокая фотоэлектрическая чувствительность. Синтезированы органические соединения, электрическая проводимость которых под действием света возрастает в 8—10 тыс. раз у неорганических полупроводников эта величина обычно не превышает нескольких сотен. Ряд электропроводящих органических соединений имеют максимум фоточувствительности в ультрафиолетовой области, другие — в инфракрасной. Однако эти вещества низкомолекулярные, и для их практического применения [c.157]

Применение полимерных полупроводников перспективно для фотоэлектрических генераторов. Производству таких генераторов на сегодня мешает высокая стоимость по данным американских ученых, 1 кВт-ч такой электроэнергии стоит 20—30 долларов — из-за весьма высокой стоимости монокристаллических солнечных элементов. С использованием полимерных материалов эту стоимость удастся снизить на полтора-два порядка. Так, в Японии планируется построить солнечную электростанцию с использованием электропроводящих полимеров мощностью 1000 кВт, в США и ФРГ также планируется строительство подобных электростанций. Отметим, что уже в 1979 г. фирма Телефункен разработала гибкую солнечную батарею, состоящую из 30 тыс. полимерных элементов мощности батареи (1 кВт) вполне достаточно, чтобы вскипятить, воду, разогреть пищу, побриться, зарядить фонарь и осуществить питание радиоприемника. [c.158]

В последние годы появились новые разделы науки об электрических свойствах полимеров. К существенным достижениям химии и технологии полимеров относится разработка (в дополнение к полимерным диэлектрикам) полимерных полупроводников и электропроводящих материалов, изучению и применению которых посвящены работы В. Е. Гуля, Н. С. Ениколопова и других исследователей. Открыты уникальные пьезоэлектрические свойства поливинилиденфторнда, активно исследуются полимерные электреты (А. Н. Губкин, Г. А. Лущейкин), а также пироэлектрики. Все это расширяет область применения полимерных материалов в технике. [c.8]

Удельная электропроводность некоторых полимерных полупроводников колеблется в пределах 10 —10 ом -см- , а энергия активации электропроводности — в пределах 0,05—2 эв молъ. Тер-мо-э. д. с. таких полимеров близка по значению термо-э. д. с. некоторых неорганических полупроводников (3—300 мв град). Некоторые из них обладают фотоэффектом в видимой УФ- и ИК-областях, что позволяет реализовать / ,л-переходы. Однако подвижность носителей в полимерных полупроводниках на несколько порядков ниже, чем в неорганических, что ограничивает области их технического использования. Однако уже наметились области применения ПСС в качестве электропроводящих материалов (термисторы, фоточув-ствительные составы, электроды аккумуляторов, выпрямители и др.). В последнее время детально изучены электроннообменные, а также каталитические свойства ПСС. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология