Механизм переноса носителей заряда в тонких слоях а-ТНФ

Для расширения спектральной области фоточувствительности полимеров используется низкомолекулярное органическое соединение 2,4,7-тринитрофлуоренон (ТНФ), который образует со многими полимерами комплексы с переносом заряда. В зависимости от условий приготовления тонкие плёнки ТНФ могут быть получены в аморфном, поликристаллическом и кристаллическом состояниях, что делает это вещество удобным для изучения влияния структуры на его электрофизические свойства. В тонких слоях аморфного тринитрофлуоренона (а-ТНФ) обнаружены и исследованы токи термостимулированной деполяризации (ТСД), термостимулированной проводимости (ТСП) и токи, ограниченные пространственным зарядом (ТОПЗ). Результаты исследования указывают на электронную природу этих токов. По характеру нарастания ТСП и виду вольтамперных характеристик установлено существование локализованных состояний, обладающих гауссовским распределением по энергии с параметрами: Et= 0,29 ±0,04 эВ (положение центра распределения ловушек) и σ= 0,11±0,02 эВ (дисперсионный параметр). Обнаруженные центры являются ловушками как для неравновесных носителей заряда, генерированных светом, так и для инжектированных из электродов. На основании анализа результатов и в соответствии с теорией ТСД, ТСП и ТОПЗ определены основные параметры центров локализации в изученных образцах: плотность, глубина залегания, дисперсия энергетического распределения, эффективная плотность состояний на уровне проводимости. Полученные данные обсуждаются с точки зрения механизма зонного переноса неравновесных носителей заряда, контролируемого центрами захвата.

CHARGE CARRIERS TRANSPORT MECHANISM IN A-TNF THIN LAYERS

The development of modern photocopying machines, the search for cheap, efficient and reliable solar cells, the search for new conducting materials and molecular storage systems has motivated experimental and theoretical work on organic materials such as molecular crystals, polymers and low-dimensional organic compounds. The organic electron acceptor 2,4,7-trinitro-fluorenone is used as sensitizer of photosensitive polymers, to extend the spectral range of their photosensitivity through the formation of charge-transfer complexes. Also, the thin films of TNF, depending on conditions of samples preparation, can be obtained in amorphous, polycrystalline and crystalline forms and, therefore, this material can be useful to investigate the effect of structure of organic materials on their electrical and photoelectrical properties. The effect of trapping centres on the conductivity of amorphous 2,4,7-Trinitro-Nine- Fluorenone (a-TNF) is investigated by Space Charge Limited Current (SCLC), Thermally Stimulated Currents (TSC, TSD) and Transient photoconductivity methods. It is found that electron traps in a-TNF have a smoothly varying distribution centered at about Et = 0.29 ± 0.04 eV with a dispersion parameter σ = 0.11 ± 0.02 eV. The true activation energy at room temperature is Ea = 0.45 ± 0.03 eV. The zero-field extrapolated activation energy is Eao = 0.65 ± 0.02 eV. It was suggested that the transport of charge carriers in a-TNF is controlled by traps. Concentration of traps and drift mobility of electrons were evaluated.