WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 11 |

(1) (2) (3) 6.88 7.0 7.R = H, R =-C6H5;

, (16)(17) 7.8 7.где R = -CH3, -H;

, (4) (5) (18) 7.25 7.где R = -H, -COOH,, (цифры в скобках непосредственно под химическими формулами для фрагментов R соответствуют номерам (18a) (18b)(18c) экспериментальных точек на рис. 4, цифры ниже — 9.2 -соответствующие значения ID в эВ) R =,,, (18c-1)(18c-2) где X = -N-, -O-, -S-, R = -H;

, (6) (7) (8) (18c-3) или X =–N–, а R = -H, –CH3, –C6H5;

где X = -O- или -S-, (6a) (6b) (6c) (18c-3-1) (18c-3 -2) и акцепторными (диимидными) фрагментами RA:

, где X = -, -S-, -O-(дифенилоксид, ДФО),, (9) (10)(11) < 7.8 7.8 8.где R =-CH3, -C6H5;

I ;

1.10-1.(10)-(11), 7.Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. Светочувствительные полимерные полупроводники 2.2.2. Молекулярные донорно-акцепторные компгде X = -CH2-, -O-, -CO-, -SO4-, лексы.

2.2.2.1. Параметры структуры, варьируемые в рядах Д-А комплексов. При изучении КПЗ в качестве объекII III IV V VI тов исследования выбраны гомологические ряды таких 1.19 1.30(1.12) 1.55(1.48) 1.57(1.48) 1.молекул Д-А комплексов с закономерно изменяемой структурой, в которых варьируется только один из па(здесь римскими цифрами обозначены ряды I-VI с фраграметров структуры. В качестве параметров структуры ментами RA по мере увеличения сродства к электрону выбраны следующие: для энергетической структуры — молекулы акцептора AA, указанного в нижней строке потенциал ионизации изолированной молекулы донора в эВ);

(или донорного фрагмента) ID и сродство к электрону — полимеллитимиды общей формулы молекулы акцептора или акцепторного фрагмента AA, для пространственной — расстояние начального пере, носа электрона в комплексе r0 и расстояние между соседними донорными фрагментами d (для полимерной молекулы). Под гомологическим рядом молекул Д-А c R =, X = -N(C6H5)-, -NH-, комплексов понимается последовательность молекул, -S-, -O-; образованная одной донорной (акцепторной) молекулой с членами гомологического ряда молекул акцепторов, (доноров). Под гомологическими рядами молекул с закономерно изменяемой структурой понимается последовательность молекул доноров (или акцепторов) X = -NH-,,, =O;

(члены последовательности) близкой пространственной — полихинозолоны общей формулы [94] или энергетической структуры, для каждого последующего члена которой по отношению к предыдущему члену увеличивается (уменьшается) один из параметров, пространственной или энергетической структуры (ID, AA, d или r0) при неизменности остальных. Увеличение (уменьшение) параметра при этом создается различием где R =, только одного фрагмента структуры молекулы или группы атомов в ней.

, Поскольку анализ результатов работы [12] привел к заключению, что не зависит от того, какой из параметров AA или ID изменяется, но определяется ;

только разностью AA-ID, то эту разность и взяли за параметр энергетической структуры. А так как при исследовании гомологических рядов важно изменение этого параметра от одного члена ряда к другому, то Y = -O, -CH2-; R1 = -CH3, -C6H5, X = -, -CH2-;

использовали относительную величину — поли-(N-фенил)бензимидазолы и полибензоксазолы [5] AA - ID - (AA-ID)min, (8) где (AA-ID)min — минимальное значение параметра в, X = -N-, -Oданном гомологическом ряду. Преимущество использования относительной величины заключается в существенном повышении точности. Так, если методы где R =,, определения абсолютных значений AA и LD имеют точность 0.5эВ [95], то методы определения отно, ; сительно величин (в частности, по максимумам полос поглощения Д-А комплексов) —0.05 эВ[96].

— полиамидоимиды (ПАИ) [92] Для молекул доноров и акцепторов, представляющих собой внутримолекулярные комплексы с переносом заряда (ВКПЗ) [97–99], величины AA и ID, входящие в (8),, определяли по их донорным и акцепторным фрагментам:

потенциалу ионизации донорного фрагмента (RD) молегде RA = -(-CH2-)6, -C6H4-; RD = ДФО, (18b) кулы донора или акцептора ID или ID соответственно D A и (18c) из соответствующих структурных формул вы- или энергии сродства к электрону акцепторного фрагA A шеприведенных полиимидов. мента (RA) молекулы донора или акцептора AD или AA.

Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. 1166 Е.Л. Александрова 2.2.2.2. Формирование гомологических рядов моле- аналогов — поли-9-замещенных карбазолов [99] иаромакул Д-А комплексов. Гомологические ряды молекул тических виниловых полимеров [85] и соответствующих комплексов сформированы так, что члены каждого ряда мономеров (ID изменяли в пределах 6.9-8.6эВ) — отличаются только по параметру AA-ID, причем каждый с раличными акцепторами (AA варьировали от -0.последующий член ряда имеет большее его значение, до 2.7 эВ). В качестве последних были взяты произчем предыдуший. Изменение AA-ID достигается за счет водные флуорена, внутримолекулярные комплексы (гезакономерного варьирования AA или ID, при неизменных терилтрицианобутадиенов, азидов, азопигментов, сквапространственных параметрах (d и r0). Величины d ренов, периленов и фталоцианинов), красители трии r0 задавали как постоянные параметры для данного фенилметанового, ксантенового и пириллиевого класгомологического ряда. Параметр d для полимерных сов, тройные комплексы красителей и этилентиалатные молекул, в которых наличие мономерных ароматических комплексы переходных металлов, хлоранил, броманил и донорных фрагментов с достаточно низким ID обесфуллерены (C60, C70 и их смесь), а также полиимиды, печивает перенос заряда, определяли как расстояние представляющие собой полимеры с внутримолекулярмежду этими фрагментами. Для мономерных молекул d ным переносом заряда между донорными и акцепторопределяли как d N1/3, где N — концентрация моными фрагментами, которые варьировали в широких лекул, обеспечивающих перенос заряда. Параметры r0 пределах (ID = 6.7-8.7эВ, AA = 1.1-1.9эВ), и полифевзяты или из литературных данных [12], или при ниленвинилены (ПФВ). Расстояние r0, постоянное для отсутствии таковых оценены, исходя из структурных данного ряда, варьировали за счет изменения структуры формул молекул по суммарной длине химических связей комплекса (при переходе от одного ряда к другому).

с учетом пространственного расположения фрагментов Ряд с варьируемым расстоянием d построен на осномолекул [11]. Постоянство величин r0 и d достигается ве поли-9-замещенных карбазолов с различной длиной в гомологических рядах молекул комплексов за счет мономерного звена. Классы молекулярных комплексов копланарного расположения варьируемых донорных или различались типом молекулярных орбиталей электроакцепторных фрагментов [18].

нов (n,, ), участвующих в образовании комплекса, Объекты исследования представляли собой тонкоплеэнергией вазимодействия (от слабых азотсодержащих ночные (толщина 1-3мкм) слои твердых растворов комплексов и эксиплексов до ион-радикальных солей) молекулярных комплексов в полимерной матрице [12].

и условиями образования (диспергирование в инертной Матрица инертна по отношению к комплексам и их матрице, формирование на межфазной границе).

компонентам (потенциал ионизации молекул матриСветочувствительные среды представляли собой цы Imatr > ID) и содержит молекулы, обеспечивающие (вставка на рис. 5, b) структуру, состоящую из стеклянтранспорт носителей заряда (потенциал ионизации этих ной или лавсановой основы с проводящим прозрачным молекул Itr ID, а концентрация 5-30%, соответству(Ni или In2O3(Sn)) покрытием толщиной 0.01 мкм (для ющая расстоянию между транспортными молекулами ФТП сред служащим термопроявляющим электродом), 1-2нм). Концентрация молекул комплексов в матрина которую наносили одно- или двухслойную светоце не более 5% (для красителей и их комплексов, чувствительную среду. В случае однослойной среды а также фуллеренов менее 1%). Полимерная матрица выполнена или на основе сополимера стирола с ди- наносили слой Д-А комплексов, диспергированных в винилом (Imatr = 8.5-9.2 [95]) с транспортными карба- полимерной (термопластической) инертной матрице — золилсодержащими полимерами (Itr = 7.6эВ [95]) или сополимере стирола с дивинилом, имеющей потенциал поликарбоната (Imatr = 10.2эВ [95]) с транспортными ионизации молекул Imatr много более величины ID для молекулами на основе производных гидразона [98], ами- изучаемых донорных молекул. В случае двуслойной нов, карбазолов и др. с Itr = 6.88-7.6 эВ. Распределение (инжекционной) среды на проводящее покрытие накомплексов в матрице: для большинства комплексов — носили фотогенерационный слой неорганического инв виде отдельных молекул или конгломератов молекул жекционного сенсибилизатора или CdSe (толщиной (до 40) доноров и акцепторов (среднее расстояние 0.1-0.8мкм), аморфного Se (толщиной до 3 мкм), или между комплексами 20 нм [18]), или в виде молекул SeAsTe (толщиной 1мкм), имеющих акцепторные комплексов на плоской границе фотопроводника (слой элементы с незаполненной p-оболочкой, или полиимида аморфного Se толщиной 10-400 нм или CdSe толщиной (ПИ), а на него — транспортный слой из донорных 70-90 нм [100]) и полимерной матрицы (плотность полимерных или мономерных молекул в полимерной 1012 см-2, расстояние между комплексами 10 нм).

матрице, обладающей в случае ФТП сред термопластиГомологические ряды молекулярных комплексов строческими свойствами.

или на основе гомологических рядов молекул доноров и 2.2.2.3. Ряды молекул доноров, используемых для акцепторов различных классов органических (включая металл- и селеноорганических) соединений, использу- построения гомологических рядов Д-А комплексов.

емых в создании ЭФ носителей информации: карба- В качестве рядов молекул доноров выбраны аромазолилсодержащих полимеров, в частности поливинил- тические азотсодержащие молекулы и их аналоги, не карбазола (ПВК), и его полимерных и мономерных содержащие азот (ряды I и II соответственно), аромаФизика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. Светочувствительные полимерные полупроводники тические виниловые полимеры (ряд III) и производные Ряд поли-9-замещенных карбазолов (IV) содержит согидразонов (ряд IV). единения общей формулы [-CzR-]n, где Cz — карбазол Ряд ароматических азотсодержащих молекул (I) вклю- (carbazol), R — различные алкильные и алкинильные чает в себя: заместители:

трифениламин, дитолиламин, дифениламин, (n0 = 2, m0 = 1)(n0 = 3, m0 = 2) (n0 = 4, m0 = 2) (6.86)(7.0)(7.25) винил-, эпоксипропил-, оксетан-, карбазол, бензкарбазол, индол, (7.4)(7.6) (7.8) (n0 = 5, m0 = 2) (n0 = 2, m0 = 3) (n0 = 2, m0 = 5) с потенциалами ионизации ID, увеличивающимися органосилоксан-, виниловый эфир, глицедиловый эфир.

от 6.86 до 7.8 эВ [95]. Здесь и далее цифрами в скобках под формулами указаны величины ID в эВ.

Они представляют собой ВКПЗ между атомом азота Ряд ароматических, не содержащих азот молекул (II) 0 карбазола N- и алкинильной группой R+. Здесь 0 — включает в себя:

степень p-сопряжения между p-электронами азота и -электронами R, определяющая -константы алкинильных групп (они изменяются от -0.04 до -0.28) [99].

При использовании в данном ряду алкинильных групп с близкими ID, но различным расстоянием d получен ряд V, члены которого различаются параметром d.

тетрацен, винилантрацен, бензантрацен, Ряд производных гидразона (VI) содержит соединения (6.88)(7.38)(7.56) общей формулы [98] пирен, фенантрен с различными группами R = (7.55) (7.85) -N(C2H5)2, -H, (п)-Br, -OCH, (п)-Cl, (о)-I, (п)-NO2, с ID, увеличивающимися от 6.88 до 7.85 эВ [95].

(6.67) (7.31) (7.46) (7.33) (7.46) (7.5) (7.8) Ряд ароматических виниловых полимеров (III) вклюзамена которых приводит к варьированию величины ID чает в себя соединения общей формулы (приведена в скобках).

[-CH2-CRaH-]n, 2.2.2.4. Ряды молекул акцепторов, используемых для построения гомологических рядов Д-А комплексов.

где Ra = В качестве рядов молекул акцепторов выбраны флуорены (ряд VII), красители и их комплексы (ряды VIII-XI), антрацен, карбазол индол, азиды и азопигменты (ряды XII и XIII), перилены (7.42)(7.46) (7.79) (ряд XIV), скварены (ряд XV), фуллерены (ряд XVI), гетерилтрицианобутадиены (ряд XVII) и элементы с незаполненной p-оболочкой (ряд XVIII).

Флуорены (ряд VII) содержат соединения общей формулы [101–103] пиридин фенантрен, нафталин, флуорен (7.89) (8.10) (8.12)(8.25), с ID, увеличивающимися от 7.42 до 8.25 эВ [95].

Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. 1168 Е.Л. Александрова где X = O, C(CN)2, Tl L3R3 [107], где L = R1 = R2 = R3 = -H, -Cl, -F, -NO2,,,.

R4 = -H, -Cl, -F, -NO2, -COOHCOCnH2n+1 (n = 1 - 11), -C6NH5.

( 1.0)( 1.1)( 1.2) Они представляют собой ВКПЗ p- или n-типа Это мономерные ВКПЗ, образованные через лиганд L между -электронами флуоренового кольца и p- или атомом металла, в частности таллия Tl, и молекулой n-электронами акцепторных радикалов R1-R4. Величина красителя R(A), содержащей атом A (сера, селен, AA оценена как сумма вкладов энергий сродства к кислород). Величина AA такого сложного комплекса A электрону каждой из групп AA так, что минимальное варьируется за счет молекулы красителя R(A) = значение AA в ряду составляет 1.65 эВ (при X = 0, R1 = R2 = H, R3 = R4 = Cl), а максимальное 2.55 эВ (при X = C(CN)2, R1 = R2 = R3 = R4 = NO2 [95,104]).

В качестве красителей (ряды VIII и IX) использовали красители трифенилметанового класса (ряд VIII) общей формулы, (7.1-7.3),,, где R1 = R2 =(-C2H5)2, R3 = -H для бриллиантового зеленого (длина волны, соответствующая максимуму (7.3-7.5)(7.4-7.6) поглощения, max = 628 нм); R1 = R2 =(-CH3)2, R3 = H для малахитового зеленого (МЗ) образованной ароматическим фрагментом с потенциа(max = 616 нм); R1 = R2 =(-CH3)2, R3 = -HCH3 лом ионизации ID = 7.1-7.5 эВ и акцепторным фрагA A для метилового фиолетового (max = 590 нм), ментом, образованным S, Se или O (AA = 2.0, 2.и R1 = R2 =(-CH3)2, R3 =(-CH3)2 для и 2.4 эВ [95] соответственно). Величина AA определена кристаллического фиолетового (max = 589 нм);

по формуле (8), с учетом того что она зависит помимо ксантеновые красители (родамин 4C, 6G), а также молекулы красителя (т. е. величины ID) от энергии сродA L формулы ства к электрону молекулы лиганда AA и акцепторного A фрагмента молекулы красителя AA, т. е.

, L A AA = C1AA + C2AA + C3(ID - max). (9) A Азопигменты (ряд XII) содержат соединения общей формулы [108] где R =(-CH3)2, (-C2H5)2, и красители на основе стирилов и карбоцианинов (ряд IX) [105]. Последние.

включают в себя соединения общей формулы R+-ClO-, где R = Ra-пиримидин, Ra — производные диметиламиностирилпиразолов с относительным изменением сродства к электрону акцепторного фрагмента AA в Они представляют собой мономерные ВКПЗ n-типа пределах 0.4 эВ.

между -электронами различных донорных основаВ качестве комплексов красителей выбраны этиленний -RD-:

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 11 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.