Home » Фотопроводимость полимеров » Донорно-акцепторные комплексы карбазолсодержащих полимеров

  • Вклад в механизм переноса собственных ловушек

    Зависимости подвижности электронов и дырок в ПЭПК от концентрации допанта, поля и температуры близки каналогичным для ПВК. Подвижность дырок уменьшается с увеличением концентрации ТНФ. Увеличение концентрации допанта приводит к увеличению подвижности электронов, которая становится равной подвижности дырок при молярной концентрации ТНФ 50%. Дрейфовая подвижность дырок в ПЭПК значительно превосходит таковую в ПВК. Температурная зависимость дрейфовой подвижности дырок для чистого ПЭПК и с молярным содержанием ТНФ 3 % имеет экспоненциальный характер. Большую по сравнению с ПВК дрейфовую подвижность в ПЭПК и [...]

    Смотреть »

  • Допирующая молекула

    Согласно этой модели энергия активации для дырок в ПВК (порядка 0,6 эВ) связана в основном с захватом на ловушках кулоновского типа. В настоящее время относительный вклад в механизм переноса собственных ловушек, связанных с морфологией образца, и примесных, кулоновского типа, до конца не выяснен. Поставленный вопрос особенно остро проявляется при определении характера переноса носителей, в частности, подчиняется ли он зависимостям, типичным для переноса дисперсионного типа. Существенными факторами, определяющими характер переноса, являются эффекты, связанные с морфологией и степенью упорядоченности полимеров. Дополнительную информацию [...]

    Смотреть »

  • Температурная зависимость

    Таким образом, для переноса дырки следует ожидать, что допирующая молекула в нейтральном состоянии подобна донору. Аналогичные рассуждения приведут нас к выводу, что для переноса электрона допирующие молекулы должны быть акцепторного типа. Таким образом, химическая природа допирующих молекул в основном должна определять знак носителей заряда. Для комплекса ПВК ТНФ перенос носителей является амбиполярным. Электроны передвигаются через акцепторные состояния ТНФ, а дырки – через донорные состояния хромофорных групп ПВК. Для комплекса ПВК – ТНФ зависимость дрейфовой подвижности от поля может быть представлена [...]

    Смотреть »

  •  
  • Зависимость подвижности дырок

    Температурная зависимость подвижности дырок в комплексе ПВК – ТНФ при разных напряженностях поля приведена. Пересечение прямых происходит приблизительно в точке с температурой 7»0 (521 К). Общая тенденция такова, что чем меньше разница между Т и Т0, тем больше эффективная температура Тэ и тем слабее зависимость подвижности от напряженности электрического поля. Для комплекса ПВК – ТНФ энергия активации почти не зависит от уровня допирования. Ясно, что зависимость подвижности от напряженности поля может значительно изменяться с изменением Тэ. Следовательно, молекулы, для которых [...]

    Смотреть »

  • Фотоэлектрические свойства комплексов ПВК

    Можно представить ситуацию, когда при возбуждении квантом света становится возможным перенос электрона от донора в ПВК не только к входящей в комплекс молекуле ТНФ, но и к другой, не входящей в комплекс молекуле этого акцептора. Следовательно, комплекс выступает в роли некоего внутреннего образования, инжектирующего заряды в систему более делокализованных электронных и дырочных состояний. Гипотезу о существовании таких локализованных состояний поддерживают результаты измерений подвижности на переменном токе. При низких концентрациях акцептора фотопроводимость, как уже отмечалось, в основном реализуется путем перескоков дырок [...]

    Смотреть »

  • Донорно-акцепторные молекулы

    При возбуждении карбазольного хромофора возбужденные состояния с карбазола мигрируют до акцепторных молекул. Последние взаимодействуют друг с другом с переходом, путем внутренней конверсии во второе возбужденное состояние с переносом заряда. При освещении в области 470 нм непосредственно возбуждается это состояние комплекса. По данным фотопроводимости рассчитана спектральная зависимость квантового выхода ионных пар в системе ПВК – тетрацианбензол. В области максимума полосы КПЗ квантовый выход, достигает значения 0,8. При более низких энергиях возбуждения квантовый выход уменьшается, что коррелирует с результатами по флуоресценции, и [...]

    Смотреть »

  •  
  • Спиновые эффекты

    Кроме ТНФ в качестве до пантов ПВК использовали многие другие донорно-акцепторные молекулы. Было показано, что введение электронных доноров уменьшает фототок на два – четыре порядка при всех длинах волн, что объяснялось захватом дырок на ловушках. Был сделан вывод, что образуемые между ПВК и донором эксиплексы, по-видимому, не дают вклада в фототок. Введение акцепторов увеличивало фототок. Термическая диссоциация, облегченная полем возбужденного КПЗ между карбазолом и акцептором, предполагалась в качестве основного механизма фото генерации. Допирование антраценом или периленом приводило к тушению флуоресценции [...]

    Смотреть »

  • Коэффициент рекомбинации

    Носители становятся свободными, когда попадают на локализованные состояния переноса за пределами кулоновской ямы. Эксперимент и теория дали хорошее совпадение при рассмотрении кинетики фототока в такой модели. В полимерных сенсибилизированных электроноакцепторными молекулами полупроводниках эффективность генерации КПЗ носителей в области поглощения комплекса с переносом заряда возрастает по закону. Детально рассмотрены магнитные спиновые эффекты при химической сенсибилизации карбазол содержащих фотопроводников. Примеры влияния внешнего магнитного поля (Ж 2 кЭ) на стационарную фотопроводимость КПЗ ПВК и ПЭПК с ТНФ приведены. Показано, что в процессе сенсибилизированной [...]

    Смотреть »

  • Генерационно-рекомбинационные процессы

    Коэффициент рекомбинации в случае импульсного экспонирования, не зависит от температуры в интервале от 60 до – 60 °С. Закономерности фото генерации носителей хорошо описываются прыжковой моделью фото генерации, согласно которой, на первой стадии происходит прыжок электрона с возбужденной молекулы на промежуточные состояния, описываемые волновыми функциями водородоподобного атома, а на второй – дрейфовое разделение связанной кулоновской силой пары носителей. Кроме модели Онзагера и прыжковой известны и другие модели генерации носителей в комплексах с переносом заряда в карбазол содержащих полимерах. Зависимость фото [...]

    Смотреть »

  •  
  • Фотоэлектрический отклик

    Генерационно-рекомбинационные процессы подробно исследовали в комплексах ПЭПК – ТНФ электрофотографическим методом с привлечением люминесцентных. Введение в ПЭПК электроноакцепторных веществ (ТНФ) приводило к интенсивному тушению всех полос флуоресценции с одновременным появлением фото чувствительности в видимой области спектра, Тушение флуоресценции наблюдалось уже при молярной концентрации ТНФ 10»3 %, что указывает на эффективный перенос энергии экситонами. По концентрационной зависимости тушения флуоресценции найдено, что среднее расстояние движения свободного экситона составляет около 30 нм. Показано, что эффективный квантовый выход фото генерации (30 , изменяется с [...]

    Смотреть »

  • Квантовый выход

    В области малых энергий вероятность диссоциации пары мала и для появления свободных носителей заряда необходимо взаимодействие возбужденного состояния с примесью. Возбужденное состояние должно мигрировать по уровням КПЗ. Для этого после поглощения света КПЗ должен отдать избыток колебательной энергии и перейти на нижний синглетный уровень. Рост т ? при уменьшении со связывают с существованием близко расположенного к рассматриваемому возбужденному состоянию другого состояния. При этом переход в него ведет к диссоциации КПЗ на возбужденную и невозбужденную молекулы. Вероятность перехода в такое состояние [...]

    Смотреть »

  • Фото генерация носителей заряда

    Увеличение молярного отношения ТНФ: ПВК от 0,06: 1 до 1:1 приводит к увеличению квантовой эффективности в пять раз. При этом г 0 увеличивается до 3,5 нм, а Ф 0 остается прежним. Отсюда вытекает вывод о том, что увеличение квантового выхода связано с увеличением начального разделения электронно-дырочной пары. В области низких полей соответствие теоретических и экспериментальных данных не проверялось. Автор считает, что генерация носителей идет в две стадии: авто ионизация возбужденного фотоном связанного состояния в континуум и разделение электронно-дырочной пары за [...]

    Смотреть »

  •  
  • Линейная зависимость фото чувствительности ПВК

    В спектре электро поглощения видны две полосы переноса заряда. Электро поглощение интерпретировали как энергетический сдвиг молекулярных состояний, вызванный полем, в рамках эффекта Штарка, при котором интенсивность электро поглощения квадратично зависит от напряженности электрического поля. Такая зависимость действительно была установлена. Было также показано изменение молекулярного дипольного момента и поляризации КПЗ при фото возбуждении. Перенос заряда в основном происходил только при фото возбуждении. С увеличением концентрации ТНФ концентрация молекул комплекса возрастает, стремясь к насыщению при соотношении ПВК: ТНФ 0,4:1. При поглощении света [...]

    Смотреть »

  • Стерические и морфологические факторы

    Может быть обеспечен за счет снижения электронного сродства акцептора Лд. Линейная, зависимость фото чувствительности ПВК от электронного сродства акцепторов, имеющих подобные я – электронные облака, действительно была установлена для производных нитрофлуоренонов. В общем случае линейной корреляции между электронным сродством акцептора и фото чувствительностью не наблюдается, что, вероятно, связано с добавочным влиянием стерических факторов, т.е. с соотношением размеров донора и акцептора. Наибольшей фото чувствительностью обладают комплексы ПВК с 2,4,7-тринитрофлуореноном (ТНФ). Они были впервые исследованы в 1967 г. Изучая квантовую эффективность в [...]

    Смотреть »