Рис. 19: Вольт - амперная характеристика структуры Ni – со-ПАЭК - Cu  при В=50 мТл

На рис.20 можно увидеть ВАХ в двойных логарифмических координатах измеренные при величине  внешнего магнитного поля 250 мТл. На графике первый линейный  участок наблюдается в интервале напряжений от 0,29 В до 2 В. Второй – от 2 В до 18 В. Напряжение перехода от линейного к сверхлинейному участку равняется Un= 2,251 В.

Рис. 20: Вольт - амперная характеристика структуры Ni – со - ПАЭК - Cu при В=250 мТл

На рис.21 можно увидеть ВАХ в двойных логарифмических координатах измеренные при величине  внешнего магнитного поля 350 мТл. На графике первый линейный  участок наблюдается в интервале напряжений от 0,28 В до 1,95 В. Второй – от 2 В до 18 В. Напряжение перехода от линейного к сверхлинейному участку равняется Un= 1,885 В.

Рис. 21: Вольт - амперная характеристика структуры Ni – со-ПАЭК - Cu  при  В=350 мТл

Таблица 2

Значения напряжения перехода при различных значениях внешнего магнитного поля

Величина магнитного поля, мТл

Un, В

0

15,806

50

7,657

250

2,251

350

1,885

В таблице 2 приведены величины переходного напряжения при различных напряженностях внешнего магнитного поля. Из полученных значений можно говорить о следующей тенденции изменения Un от величины магнитного поля: с повышением напряженности внешнего магнитного поля величина напряжения перехода уменьшается. Исходя из того факта, что Un характеризует начало инжекции носителей заряда с электродов, можно сделать следующий вывод. Увеличение напряженности внешнего магнитного поля, которое приложено параллельно плоскости структуры Ni - со-ПАЭК - Cu, приводит к тому, что инжекция неравновесных носителей заряда из электродов происходит при более малых напряжениях.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Известно, что зная величину переходного напряжения, можно рассчитать концентрации собственных носителей заряда и подвижности инжектированных носителей заряда [9]. Подвижность носителей рассчитывается по следующей формуле:

(7)

где, Uп– напряжения соответствующее точке перехода, J – плотность тока, L – расстояние между электродами,

Концентрацию можно определить из выражения:

(8)

Вычисления концентрации и подвижности собственных носителей заряда были рассчитаны при различных значениях внешнего магнитного поля. Например, при отсутствии внешнего магнитного поля:

При магнитном поле 50 мТл:

При магнитном поле 250 мТл:

При магнитном поле 350 мТл:

Таблица 3

Значения концентраций и подвижностей носителей заряда при различных значениях внешнего магнитного поля

Величина внешнего магнитного поля, мТл

Концентрация,

Подвижности носителей заряда,

0

50

250

350


В таблице 3 приведены значения концентраций и подвижности свободных носителей заряда при изменении внешнего магнитного поля от 0 до 350 мТл. Выяснено, что в магнитном поле происходит изменение этих характеристик: концентрация с увеличением магнитного поля уменьшается, а подвижность носителей заряда, наоборот, возрастает.

3.3.Измерение высоты потенциального барьера структуры металл-полимер - металл

В работе [23] исследовали влияние величины внешнего магнитного поля на структуру Ni-ПДФ-Cu. В этой работе было показано, что магнитное поле оказывает существенное влияние на величину потенциального барьера на границе раздела Ni-ПДФ. Таким образом, можно предположить, что изменение характеристик, которые рассматривались в параграфе 3.2, так же вызвано изменением граничных условий на контакте Ni - со-ПАЭК. В работах[19,20] было показано, что при температурах от комнатной и выше основным механизмом преодоления потенциального барьера на границе металл-ПДФ является термоэлектронная эмиссия. В этом случае, для определения потенциального барьера можно воспользоваться методом вольт-амперных характеристик[4]. Суть этого метода заключается в использовании при анализе известного уравнения Ричардсона-Дэшмана:

(9)

где, А**- эффективная постоянная Ричардсона, Т - температура, при котором проводился эксперимент, k-постоянная Больцмана, q - заряд электрона. Плотность тока насыщения находится путем линейной экстраполяции экспериментальных точек к нулевому напряжению при перестроении ВАХ в полулогарифмических координатах.

Вольт-амперные характеристики структуры металл –полимер –металл были перестроены в полулогарифмических координатах при различных значениях внешнего магнитного поля.

С помощью линейной экстраполяции к оси ординат были найдены токи насыщения. Например, когда магнитное поле отсутствует  Js=А/см2,  как показано на рисунке 22.

Рис.22: Вольт-амперные характеристики структуры Ni – со-ПАЭК – Cu  при В=0 мТл

Рис.23:Вольт-амперные характеристики структуры Ni – со-ПАЭК – Cu при В=50 мТл

Когда магнитное поле составляет  50 мТл,  то  Js = А/см2 (рис.19).

Рис.24: Вольт-амперные характеристики структуры Ni – со-ПАЭК – Cu при В=250 мТл

При приложении магнитного поля 250 мТл, Js=А/см2.

Рис.25: Вольт-амперные характеристики структуры Ni – со-ПАЭК – Cu при В=350 мТл

При величине магнитного поля 350 мТл, плотность тока насыщения составилаА/см2(рис. 25).

Пользуясь уравнением9, были вычислены высоты потенциального барьера при магнитных полях  0, 50, 250, 350 мТл, соответствующие значения приведены в (табл.3).

Таблица 4

Значения высот потенциального барьера при различных значениях внешнего магнитного поля

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6