Akademik

ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ

       

твёрдые органич. в-ва, к-рые имеют (либо приобретают под влиянием внеш. воздействий) электронную или дырочную проводимость и положит. температурный коэфф. электропроводности (см. ПОЛУПРОВОДНИКИ). О. п. характеризуются наличием в молекулах системы сопряжённых связей. Подвижные носители заряда в О. п. образуются в результате возбуждения p-электронов, делокализованных по системе сопряжённых связей. Энергия, необходимая для образования носителей заряда в О. п., снижается по мере увеличения числа сопряжений в молекуле, и в полимерах может быть порядка энергии теплового движения.

полимеры с сопряжёнными связями, нек-рые природные пигменты (хлорофилл, b-каротин и др.), мол. комплексы с переносом заряда, а также ион-радикальные соли. О. п. существуют в виде монокристаллов, поликрист. или аморфных порошков и плёнок. Уд. сопротивление при комнатной темп-ре колеблется от 1018 Ом•см (нафталин, антрацен) до 10-2 Ом•см (ион-радикальные соли, рис.). У О. п. с низкой электропроводностью наблюдается фотопроводимость.

О. п. обладают особенностями, к-рые определяются мол. хар-ром их структуры и слабым межмол. вз-ствием:

1) поглощение света вызывает возбуждение молекул, к-рое может мигрировать по кристаллу в виде экситонов (экситоны Френкеля);

2) образование носителей заряда под действием света связано с распадом экситонов (на поверхности кристалла, на структурных дефектах и примесных атомах, при вз-ствии экситонов друг с другом), а также с ионизацией высоковозбуждённых молекул;

3) зоны проводимости узки (=0,1 эВ), подвижность носителей заряда, как правило, мала (=1 см2/В•с);

4) наряду с зонным механизмом электропроводности осуществляется прыжковая проводимость. В кристаллах ион-радикальных солей межмол. вз-ствие резко анизотропно, что приводит к высокой анизотропии оптич. и электрич. св-в и позволяет рассматривать такие О. п., как квазиодномерные проводники.

О. п. находят применение в кач-ве светочувствит. материалов в микроэлектронике. Исследование О. п. важно для понимания процессов преобразования и переноса энергии в сложных физ.-хим. системах и в особенности в биол. тканях. С О. п., в частности с ион-радикальными солями, связана перспектива создания сверхпроводников с высокой критической температурой.