Органические полупроводники - Курсовая работа

1 Полупроводниковые материалы 1.1 Общие сведения о полупроводниках 1.2 Классификация полупроводников 1.3 Собственная проводимость полупроводников 1.4 Примесная проводимость полупроводников 2 Органические полупроводники 2.1 Общая характеристика группы органических полупроводников 2.2 Характеристика отдельных групп органических полупроводников 2.3 Электропроводность органических полупроводников 2.4 Электропроводность низкомолекулярных органических полупроводников 2.5 Электрические свойства полимерных полупрводников 2.6 Механизм электропроводности 2.7 Фотопроводимость органических полупроводников 2.8 Практическое применение органических полупроводников Экспериментальная часть Заключение Список литературы Введение Физика полупроводников, раздел физики, в котором исследуются электрические, оптические, магнитные, тепловые и другие свойства полупроводниковых материалов - широкого класса неорганических и органических веществ - и структур на их основе. Свойства полупроводников сильно зависят от внешних воздействий, а также наличия атомов примеси и собственных дефектов структуры (кристал ли чес кой решетки). Полупроводники оптимально сочетают чувствительность к внешним воздействиям и возможность контролируемого формирования в них элементов с различающимися свойствами. Изучение органических полупроводников вызывает сейчас наибольший интерес, так как с данными исследованиями связаны многие перспективные разработки, такие как создание OLED-дисплеев, светочувствительных материалов (например, для процессов записи информации), в микроэлектронике, для изготовления различного рода датчиков. С полупроводниками органическими, в частности с ион-радикальными солями, связана перспектива создания сверхпроводников с высокой критической температурой. 1 Полупроводниковые материалы 1.1 Общие сведения о полупроводниках К классу полупроводников обычно относят большую группу твердых тел, удельная проводимость которых при комнатной температуре (T=300K) изменяется в очень широких пределах. Характерной особенностью полупроводников., отличающей их от металлов, является возрастание электропроводности s с ростом температуры, причём, как правило, в достаточно широком интервале температур возрастание происходит экспоненциально: ? = ?0ехр (-EA/кТ).(1.1.) Здесь k - Больцмана постоянная, EA - энергия активации электронов в полупроводниках., (s0 - коэффициент пропорциональности (в действительности зависит от температуры, но медленнее, чем экспоненциальный множитель). С повышением температуры тепловое движение разрывает связи электронов, и часть их, пропорциональная exp (-EA/kT), становится свободными носителями тока. Поэтому для полупроводников характерна высокая чувствительность электропроводности к внешним воздействиям, а также к содержанию примесей и дефектов в кристаллах, поскольку во многих случаях энергия EA для электронов, локализованных вблизи примесей или дефектов, существенно меньше, чем в идеальном кристалле данного полупроводника. Полупроводниковыми свойствами могут обладать как неорганические, так и органические вещества, кристаллические и аморфные, твердые и жидкие, немагнитные и магнитные. Несмотря на существенные различия в строении и химическом составе, материалы этого класса роднит одно замечательное качество- способность сильно изменять свои электрические свойства под влиянием небольших внешних энергетических воздействий. Точнее было бы говорить о полупроводниковом состоянии неметаллических веществ, не выделяя полупроводники в особый класс, а к истинным диэлектрикам относить лишь такие, у которых в силу больших значений EA и малых s0 электропроводность могла бы достигнуть заметных значений только при температурах, при которых они полностью испаряются. 1.2 Классификация полупроводников Однако термин «Полупроводники» часто понимают в более узком смысле, как совокупность нескольких наиболее типичных групп веществ, полупроводниковые свойства которых четко выражены уже при комнатной температуре (300 К). Примеры таких групп: 1) Элементы IV группы периодической системы элементов