عنوان

ترابرد حاملین در پلیمرهای مزدوجی

‭۱۱۹۷۵پ‬

per

ترابرد حاملین در پلیمرهای مزدوجی

/الهام الیکی

: پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی

چاپی

کارشناسی ارشد

فوتونیک - فیزیک

‮‭۱۳۹۳/۱۱/۲۵‬

تبریز

از سال ‮‭۱۹۷۷‬ رویای ترکیب ویژگی‌های مکانیکی پلیمرها با ویژگی‌های الکتریکی و نوری فلزات، علم و فناوری پلیمرهای رسانا را توسعه داده است .درحالی که این مواد در حالت طبیعی نارسانا یا نیم رسانا هستند، اگر آلاییده شوند می‌توانند دارای رسانایی درحد فلزات باشند .یک سیستم مزدوجی سیستمی است که دارای پیوندهای یگانه و دوگانه‌ی متناوب باشد .برای این مواد گاف انرژی در محدوده‌ی ‮‭۵/۱‬ تا ‮‭۳‬ الکترون ولت است .اولیگومرهای مزدوجی در ترانزیستورهای بر پایه‌ی مواد آلی، مدارهای مجتمع و ادوات فتوولتایی کاربرد اساسی دارند .پلیمرهای مزدوجی ساختار بی‌نظم دارند .نکته‌ی مهم در درک ترابرد در یک محیط بی‌نظم این است که در این محیط جریان می‌تواند نتیجه‌ای از انتقال بار در حالت‌های جای‌گزیده باشد .حاملین بار با پرش از یک جایگاه جای‌گزیده به جایگاه جای‌گزیده‌ی بعدی در داخل ماده حرکت می‌کنند .رسانندگی ماده وابسته به نرخ این پرش است .برای بررسی ترابرد حاملین در سیستم‌های بی نظم می توان از مدل پرش با بازه‌ی متغیر مات که برمبنای مکانیزم تونل زنی با کمک فونون‌ها است، به همراه نظریه‌ی ترواش استفاده کرد .دلیل در نظر گرفتن چنین توصیفی این است که بار برای حرکت از یک سمت نمونه به سمت دیگر آن سریع‌ترین مسیر را به کار می‌برد .در این تحقیق ترابرد حاملین در یک پلیمر مزدوجی را به صورت شبیه سازی بررسی کرده و رسانش این ماده را به دست آوردیم .به این منظور یک سیستم بی نظم از جایگاه‌های انرژی که مکان و انرژی آن‌ها کاتوره‌ای است، در نظر گرفتیم و با توجه به مکانیزم ترابرد، جایگاه‌های انرژی مجاز را که حامل بار می تواند به آن‌ها پرش انجام دهد، مشخص کردیم .سپس بر اساس نظریه‌ی ترواش، آستانه تراوش را به دست آوردیم .این آستانه به هنگام تشکیل اولین مسیر پیوسته برای انتقال بار از یک سمت نمونه به سمت دیگر آن مشخص می‌شود و مقدار آن برابر با رسانش ماده است.

Since 1977, the dream of combining the processing and mechanical properties of polymers with the electrical and optical properties of metals has driven both the science and technology of conducting polymers.While behaving as insulators or semiconductors in the pristine form, conjugated polymers can reach metallic-like electrical conductivity when doped. A conjugated system is one which has alternating single and double bonds.For these materials the gap energy is in the range of 1.5eV to 3 eV .? conjugated oligomers play a central role in organic-based transistors and integrated circuits, and photo-voltaic devices.Conjugated polymers are disordered systems .The conceptual leap in understanding transport in disordered media is in realizing that current can also be the result of charge transport through localized states. Localized charge carriers may travel through the material by hopping from one localized state to the next. The rate at which this occurs is related to the conductivity of the material, and in some cases also to the concept of mobility. For studying charge transport in amorphous systems we can use Mott's Variable Range Hopping model with percolation theory because when a charge moves from one side of sample to the another one , it would try to use the fastest route.In thisresearch, we study carrier transport in a conjugated polymer computationally, and obtain the conductivity and the mobility of this material. We consider a disordered system of energy states in room temperature, and assume that the positions and the energies of these states are randomly distributed. Then we use Variable Range Hopping model to identify allowed energy states .Then we use percolation theory to determine classical percolation threshold. This threshold is equal to conductance of the system

الیکی، الهام

احمدی کندجانی، سهراب، استاد راهنما

عسگری تکلدانی، اصغر، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی