ПРЫЖКОВЫЙ ХАРАКТЕР ФОТОИНДУЦИРОВАННОЙ ПРОВОДИМОСТИ В ПЛЕНКАХ ПОЛИАНИЛИНА

Журавлева Т.С., Бондаренко В.Е., Мисуркин И.А., Титов С.В.

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

ГНЦ РФ НИФХИ  им. Л.Я. Карпова

С помощью специально разработанных программ проанализированы результаты экспериментов по измерению при температурах от 120 до 300 K затухающей со временем фотоиндуцированной проводимости в пленках полианилина, полученных из растворов полианилина в форме эмеральдинового основания в муравьиной кислоте (пленки ЭО-МК) и в метилпирролидоне (пленки ЭО-МП). Исследована температурная зависимость фотопроводимости как функция времени, прошедшего после выключения лазерного импульса, в этих двух типах пленок, отличающихся разной морфологией. Извлечены величины параметров, характеризующих температурную зависимость фотопроводимости; найдены зависимости этих параметров от времени.

Установлено, что фотоиндуцированная проводимость s_ph(T,t), рассматриваемая как функция температуры и времени t, прошедшего после лазерного импульса, для пленок ЭО-МП при T<220 K и для пленок ЭО-МП при T<300 K с довольно хорошей точностью (15% и 25%) описываются формулой Мотта для прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка электрона:

s_ph(T,t) = const B^-2 T ^-0.5 ×exp(-B/T^0.25).

Определена зависимость параметра B от  t для каждого типа пленки. Найденные величины параметров B, которые почти линейно растут с t, примерно в 10-30 раз превышают характерные значения B в формуле Мотта для прыжковой темновой проводимости в неорганических полупроводниках и оксидах. Отмечена необходимость разработки более реалистической модели (по сравнению с моделью Мотта) для прыжковой  фотоиндуцированной проводимости в пленках проводящих полимеров. В основе такой модели лежит представление о фрагментарном строении полимерного материала. Полимерные цепи разбиты дефектами на длинные сопряженные фрагменты, между которыми и происходят прыжки электронов.