Neigiama judrio priklausomybė nuo elektrinio lauko stiprio polialkiltiofenuose

Abstract

Darbe krūvininkų ekstrakcijos tiesiškai stiprėjančiu elektriniu lauku metodu (angl. Charge Extraction by Linearly
Increasing Voltage – CELIV) tyrėme krūvininkų judrio ir elektrinio laidžio priklausomybes nuo temperatūros ir elektrinio
lauko stiprio regioreguliariuosiuose poliheksiltiofeno (angl. poly(3-hexylthiophene) – P3HT) ir polioktiltiofeno (poly(3-
octylthiophene – P3OT) bandiniuose. Bandiniai buvo pagaminti tirpalo užlašinimo (drop-casting) ir spin-coating metodais
ant indžio ir alavo oksidu (ITO) padengtų stiklo padėklų. Ant viršaus buvo užgarinami aliuminio kontaktai.
Silpnuose elektriniuose laukuose buvo matoma vadinamoji neigiama judrio priklausomybė nuo elektrinio lauko stiprio
P3OT bandiniuose ir P3HT bandiniuose, pagamintuose lašinant, t. y. didinant elektrinio lauko stiprį, judris mažėjo. Mūsų
duomenimis, tai pirmas kartas, kai tokia judrio priklausomybė nustatyta CELIV metodu P3OT polimere, nors anksčiau
lėkio trukmės metodu (Time-of-Flight – TOF) toks judrio kitimas daug kartų buvo patvirtintas skirtingose netvarkiose
medžiagose. Buvo atlikta skaitmeninė eksperimento duomenų analizė, taikant Pulio ir Frenkelio (Poole-Frenkel) ir Gauso
netvarkos (Gaussian disorder) modelius. Taikant pastarąjį modelį neigiama judrio priklausomybė nuo elektrinio lauko
stiprio aiškintina didele erdvine netvarka medžiagoje. Abu modeliai patvirtino didesnę efektyviąją šiluminės aktyvacijos
energijos vertę ir didesnę erdvinę bei energijos netvarką P3OT bandiniuose, lyginant su P3HT bandiniais. Tai gali būti
sąlygota ilgesnių šoninių P3OT polimero grandžių. Tačiau P3HT bandiniuose, pagamintuose spin-coating būdu, neigiama
judrio priklausomybė nenustatyta. Tai gali būti aiškinama tuo, kad lašinant polimero grandžių struktūra gaunama
netvarkingesnė negu spin-coating metodu.