Механизм электрической проводимости полупроводников определяется их структурой (химическим строением макромолекулы и надмолекулярной структурой, определяющей уровень взаимодействия между молекулами) Так, для полупроводников с 'сопряженными связями вдоль макромолекулы наиболее характерен механизм перескоков, согласно которому ток переносится путем активационных перескоков из одной полнсонря-жснной области в другую над диэлектрическим барьером, созда ваемым неупорядоченными (не имеющими сопряженных связей) участками Переход электрона внутри полисопряженной области осуществляется практически безактнвацнонно С рос ом температуры повышается подвижность носителей и злсктри нч-ская проводимость увеличивается.[3, С.385]
Значение электрической проводимости и закономерности ее изменения зависят от очень многих факторов: типа носителей заряда (электрон, дырка, ион, полиион, молион), механизма их перемещения в полимерной матрице (зонная теория, туннельный переход, прыжковая или перескоковая модель), химического строения или структуры полимеров (наличие, характер и протяженность сопряженных связей, дипольный момент мономерного звена, степень кристалличности полимера и степень ориентации макромолекул, наличие и природа посторонних макроскопических и молекулярных добавок и примесей и др.), воздействия внешних факторов (температуры, электрического и магнитного полей и времени их воздействия) . При исследовании и применении полимерных материалов особое внимание следует обращать на приэлектродные процессы, которые могут суще-[9, С.12]
Механизм электрической проводимости полимерных КПЗ с переносом заряда недостаточно ясен. Это связано как со сложной структурой этих веществ, так и с зависимостью проводимости от многих факторов, часть которых не всегда удается контролировать (примеси, наложение ионного тока, условия подготовки образцов и др.). Знак преимущественного носителя по данным термо-э. д. с. обычно указывает на дырочную проводимость. Подвижность носителей в полимерных КПЗ сравнительно мала и составляет для КПЗ полистирол — тетрацианэтилен, по-ливинилнафталин — тетрацианэтилен 10~10—Ю-3 м2/(В-с), фе-нилендиамин — хлоранил около Ю-4 м2/(В-с), поли-и-винилкар-базол — иод (согласно эффекту Холла) менее 2-10~5 — 7-• 10~5 м2/(В-с) [4, с. 50]. Из этих данных следует, что для полимерных КПЗ мала вероятность зонного механизма электрической проводимости, а более вероятен барьерный механизм движения зарядов.[9, С.72]
Увеличение электрической проводимости при нагревании может быть обусловлено как ростом концентрации, так и повышением подвижности носителей. Для выяснения этого вопроса при исследованиях полупроводников используют измерения дифференциальной термо-э. д. с. при различных температурах. Для невырожденного полупроводника с возрастающей по экспоненциальному закону при нагревании концентрацией носителей величина а уменьшается при нагревании пропорционально 1/7. Если же значение концентрации не изменяется с температурой, то дифференциальная термо-э. д. с. возрастает прямо пропорционально 1/7, Качественно эти выводы теории относятся и к вырожденным полупроводникам. Изучение зависимости а—7 показало, что рост электрической проводимости при нагревании[9, С.67]
При рассмотрении данных по поверхностной электрической проводимости следует учитывать, что поверхностный слой ПЭВД, как показывают данные ИК-спектросконии МНПВО [159], отличается от внутренних слоев полимера. Он содержит больше низкомолекулярной части и, следовательно, больше групп -СН3 и —С=0 и связей — С=С—. Это, а также наличие различного рода загрязнений и тонкого слоя адсорбированной воды влияет на поверхностную электрическую проводимость.[2, С.158]
Все материалы можно разделить на электрофобные и элект-рофгпьные. Электрофобные материалы не электризуются без трения, а электрофильные электризуются все!Да Трение приводит к локальному повышению температуры, улучшению электрической проводимости и превращению изолятора в проводник. Электрические заряды образуются при трении полимеров между собой или с другими материалами, при деформировании полимеров, в результате пьезоэффекта {возникновение электрических зарядов на поверхности диэлектрика и электрическая поляризация внутри его при воздействии механических нагрузок). Величина электрического заряда зависит от многих факторов: уровней Ферми в контактирующих материалах, скорости трения, диэлектрической проницаемости и электрического сопротивле ння материала Электризуемость определяется скоростью спада заряда {/сь нада (М- Заряд на полимерном образце опадает по экспоненциальной зависимости:[3, С.382]
По существующим в настоящее время экспериментально обоснованным представлениям, электрическая проводимость в полимерных диэлектриках имеет преимущественно ионный характер [157, с. 45]. Для ПЭВД наблюдается некоторое изменение истинной электрической проводимости с увеличением напряженности поля (рис. 7.37). Из данных этого рисунка видно, например, что в области высоких напряжений величина 7ист возрастает примерно в 4 раза при увеличении напряженности поля от 1 • 107 до 12 • 107 В/м [157, с. 50]. Следует отметить, что для ПЭВД значение эффективной электрической проводимбсти уэф при выдерживании образца под напряжением в течение 40 с практически совпадает со значением 7ИСТ.[2, С.158]
Прежде всего было установлено, что во время низкотемпературного радиолиза органических веществ (независимо от их молекулярной массы) в них, так же как и в неорганических веществах, происходит стабилизация положительных и отрицательных зарядов (яонов, «дырок» и электронов). Об этом свидетельствует изменение окраски облученных образцов, их термолюминесценция при разогреве, фотолюминесценция при низких температурах, уменьшение окраски и РТЛ под действием света, изменение электрической проводимости, а также результаты анализа спектров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) облученных полимеров и низкомолекулярных органических веществ [9.7].[1, С.236]
Рис. 7.37. Зависимость истинной электрической проводимости 7Ист ПЭВД от напряженности поли & при 106 °С[2, С.158]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.