Исследование оптических свойств тонких пленок полидифениленфталида

В нашей стране транзисторы были разработаны в 1949 г. учеными А. В. Красиловым и С. Г. Мадояном; к 1968 г. были созданы и внедрены в производство уже более 50 типов транзисторов, большое количество диодов, тиристоров и других полупроводниковых приборов.

Широкое применение полупроводников началось сравнительно недавно, а сейчас они получили очень широкое применение. Они преобразуют световую и теп-ловую энергию в электрическую и, наоборот, с помощью электричества создают тепло и холод. Полупроводниковые приборы можно встретить в военноморских флотах, авиации, в обычном радиоприемнике и в квантовом генераторе -лазере, в крошечной атомной батарее и в микропроцессорах. Инженеры не могут обходиться без полупровдниковых выпрямителей, переключателей и усилителей. Замена ламповой аппаратуры полупроводниковой позволила в десятки раз уменьшить габариты и массу электронных устройств, снизить потребляемую ими мощность и резко увеличить надежность.

Для полной характеризации современного полупроводникового прибора требуется применение комплексных исследований, позволяющих получить информацию о большом количестве параметров, влияющих на работу того или иного элемента. Это становится особенно актуальным в связи с тем, что все боль-шую роль начинают играть приборы, работа которых основана на новых физических принципах. Для таких приборов, как правило, не достаточно исследований электрических параметров, ставших традиционными, а требуется применения ряда дополнительных методик.

Набор оптических методик позволяет определить некоторые параметры полупроводниковых материалов. Метод эллипсометрии позволяет оценить толщину полупроводниковых и диэлектрических пленок, а также показатель преломления. Методы магнитооптики применяются для исследования спин-зависимых свойств материалов. Спектральная зависимость коэффициента отражения используется для определения квантовых состояний в запрещенной зоне полупроводника. Таким образом, названные методики измерений позволяют измерить большинство необходимых параметров полупроводников и приборов на их основе. В рамках исследования основной целью является исследование оптических свойств тонких пленок полидифениленфталида.

Создание приборов на основе полупроводников произвело в середине XX в. техническую революцию. Дальнейшее их развитие привело к созданию интегральных микросхем, появлению новых поколений электронно-вычислительных машин и персональных компьютеров. Сейчас ни одна область науки и техники в том числе и сфера безопасности личности и государства не обходится без их применения.

В качестве объекта исследования был выбран полимер из класса полиа-риленфталида - полидифениленфталид.

Для изучения свойств границ раздела двух полимерных пленок были изготовлены экспериментальные образцы 1. Образец, без внешнего воздействия; 2. Образец полученный при УФ облучении и напряженности электрического поля.

Для проведения исследований были использованы два спектрофотометра:

• 1.    Avantes;

• 2.    Shimadzu UV1800;

Были использованы несколько программных обеспечений таких как: «UVProbe», «Avasoft» для проведения измерений, построения графиков и обработки результатов измерений.

Результаты измерений представлены (рис.1) в виде спектров поглощения для образцов, полученных с применением циклогексанона.

Как видно из графиков, полученные спектры совпадают не полностью. Так, например, обращает на себя внимание пик на 1 кривой при длине волны ~295 нм в Avantes, а в Shimadzu ~ 280 нм. Различия в спектрах обусловлены влиянием молекул растворителя. Так же заметно, что с увеличением электрического поля, поглощение спектров уменьшается, а длина волны остается одинаковым. Если без облучения пики поглощения достигают 1.5, то при увеличении облучения он падает до 1.4 на Avantes.

Рис.1 Совмещенный график с образцов на Avantes и на Shimadzu

Результаты измерений на Shimadzu, здесь пики поглощения достигают до 4, при электрическом поле 6 кВ.

При фотооблучении пленок или растворов ПДФ наблюдаются две полосы фотолюминесценции, при этом соотношение интенсивностей полос в начальный момент времени постоянно и зависит от природы полимера и его агрегатного состояния, а также от длины волны облучения.