ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные представления об электронной проводимости из "Электрические свойства полимеров Издание 3" Наличие свободных или слабосвязанных электронов в полимерах может быть обусловлено термической ионизацией макромолекул и молекул примесей, ионизацией этих молекул под действием света и ионизирующей радиации, а также инжекцией электронов в полимер. Электронная проводимость характерна для полимерных полупроводников и электропроводящих материалов, но может наблюдаться и у полимеров-диэлектриков. [c.40] Зависимость электрической проводимо- - а сти терморадиационно модифицированного по-лиэтилена от частоты электрического поля. [c.41] Механизм движения электронов и дырок в полимерах рассматривался многими авторами [6, ч. I, с. 21 22, с. 101]. В принципе возможны три механизма переноса носителей заряда в этих материалах безактивационные зонный, туннельный и активационный прыжковый (барьерный). Зонный механизм может реализоваться только в пределах области непрерывного сопряжения полимерных полупроводников. Туннельный переход возможен, если толщина диэлектрической прослойки между соседними областями сопряжения порядка 1 нм, а напряженность электрического поля ё порядка 10 В/м. В этом практически редком случае потенциальный барьер перехода в соседнюю область сопряжения может оказаться прозрачным для электрона. Поэтому в реальных полимерных полупроводниках движение носителей заряда на макрорасстояния и, следовательно, их дрейфовая (эффективная) подвижность преимущественно определяются прыжковым механизмом. [c.41] Электрические свойства полупроводников и диэлектриков во многом определяются степенью заполнения электронами валентной зоны и шириной запрещенной зоны между верхней границей валентной зоны и нижней границей зоны проводимости. Любой процесс, происходящий с электронами, сводится к изменению их состояний. Но если в пределах зоны все состояния заполнены, то в этой зоне невозможны никакие изменения скорости, энергии, направления спина. Поэтому электроны целиком заполненной валентной зоны не могут участвовать в переносе электрических зарядов, оставаясь в этой зоне. Для металлов характерно, что валентная зона заполнена частично, у диэлектриков и полупроводников при Т = О все электроны находятся в валентной зоне, а при Г О электроны частично заполняют зону проводимости. [c.42] Зонная теория была развита для низкомолекулярных кристаллических веществ, но применяется и для аморфных тел и полимеров. Интересно, что для полимерных тел, состоящих из анизотропных молекул, применение зонной теории более обоснованно, чем для низкомолекулярных аморфных веществ. Это обусловлено наличием дальнего порядка вдоль макромолекулы. Кроме того, кристаллические образования в полимерах характеризуются высокой степенью упорядоченности. [c.42] Перевод электрона в полимерах с насыщенными связями в цепи из валентной зоны в зону проводимости приведет к деструкции макромолекулы из-за разрущения а-связи. Кроме того, ширина запрещенной зоны в полимерных диэлектриках велика, например для политетрафторэтилена АЕ = 10,07 эВ [4, с. 23]. Однако у полимеров с цепью сопряженных двойных связей перемещения электронов л-связей не сопровождаются разрывом макромолекул, а ширина запрещенной зоны невелика. [c.42] Переход же электронов с одной макромолекулы на другую осуществляется по прыжковому механизму и облегчается при сшивании макромолекул, образовании межмолекулярных комплексов с переносом заряда (КПЗ), водородных связей и др. [c.42] Вернуться к основной статье