Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Литературный обзор 8
1.1. Зарядовая неустойчивость в тонких пленках полиариленфталидов.
1.2. Инициирование высокопроводящего состояния в структуре металл - полимер - металл методом «вариации граничных условий».
1.2.1. Влияние разности потенциалов на переход в высокопроводящее состояние .
1.3. Влияние внешних параметров на переход в ВПС. 25
1.3.1. Влияние электрического поля. 26
1.3.2. Зависимость от толщины. 27
1.3.3. Влияние скорости изменения температуры. 28
1.4. Анализ применимости инжекционной модели возникновения проводимости.
1.4.1. Оценка концентрации неравновесного заряда. 31
1.4.2. Динамика вольт - амперных характеристик в области перехода в ВПС.
1.5. Эффект переключения при эволюции микроструктуры в наноструктурном металле.
1.6. Поведение химического потенциала при фазовых 46
переходах второго рода.
ГЛАВА II. Объекты и методы их исследования 66
2.1. Полидифениленфталид и его свойства. 66
2.2 Изготовление пленочных образцов. 68
2.2.1 Методика изготовления и измерения толщины полимерных плнок.
2.2.2. Методика подготовки металлических электродов . 70
2.3 Методика подготовки электродов с ультрамелкозернистой структурой.
2.4. Методика измерения температурных зависимостей тока.
2.5. Анализ ошибок измерений. 80
ГЛАВА III. Влияние фазовых переходов второго рода на проводимость структуры металл -полимер - металл
3.1. Исследование температурных зависимостей тока в структуре Си - ПДФ - Сг.
3.2 Исследование температурных зависимостей тока в структуре Си - ПДФ - Gd.
3.3 Исследование температурных зависимостей тока в структуре Си - ПДФ - GdAl2.
3.4 Исследование температурных зависимостей тока вструктуре Си - ПДФ - GdCo2.
ГЛАВА IV. Исследование роли потенциального борьера на границе раздела металл/полимер
4.1 Влияние контакта полимер/металл, претерпевающий фазовое превращение, на эффект переключения.
4.2. Исследование поведения потенциального барьера на границе раздела металл/полимер .
4.3. Анализ вольт - амперных характеристик в рамках теории токов, ограниченных объемным зарядом.
ГЛАВА V. Исследование поведения потенциального барьера на границе раздела наноструктурированный никель/полимер
5.1. Исследование температурных зависимостей тока в 132
структуре СМК-никель - полимер - ванадий.
5.2. Исследование изменения параметров потенциального 135 барьера на границе СМК-никель/полимер в результате высокотемпературного отжига.
Основные выводы 144
Литература
- Влияние разности потенциалов на переход в высокопроводящее состояние
- Методика подготовки металлических электродов
- Исследование температурных зависимостей тока в структуре Си - ПДФ
- Исследование поведения потенциального барьера на границе раздела металл/полимер
Влияние разности потенциалов на переход в высокопроводящее состояние
Необходимо отметить, что работа [11] стала первой из работ, посвященных высокопроводящему состоянию в полимерах, в которой были подчеркнуты два важных факта. Во-первых, зарядовая неустойчивость, наблюдаемая в некоторых полимерах [12; 13; 9], имеет общую природу. Во-вторых, все явления, связанные с зарядовой неустойчивостью, были получены на полимерных пленках толщиной меньше некоторой критической dth- При чем значение dth принадлежит диапазону толщин, в котором свойства пленок проявляются как взаимное влияние поверхностных и объемных составляющих.
Исследование влияния давления и электрического поля на электрофизические свойства пленок полидифениленфталида (ПДФ) было продолжено в работах [14; 15; 16]. Авторы получили вольтамперные характеристики и частотные зависимости проводимости пленок ПДФ толщиной менее 1 мкм при разном приложенном давлении. Оказалось, что в случае отсутствия давления проводимость имеет вид, типичный для бистабильных ВАХ с участком отрицательного дифференциального сопротивления S-типа, не контролируемого напряжением. На начальном участке при малых напряжениях ВАХ нелинейная и лучше всего описывается зависимостью вида / exp(lf), где п принимает значения от 1 до 0,5. Такие зависимости обычно объясняются токами, ограниченными объемным зарядом [4], или механизмами типа эффекта Френкеля-Пула [17]. При достижении определенного значения напряженности ( 104-106 В/см) на ВАХ возникает участок не контролируемого напряжением отрицательного дифференциального сопротивления. В высокопроводящем состоянии, в которое переключается пленка полимера, ВАХ подчиняется закону Ома, проводимость имеет металлоподобную температурную зависимость [18] и обладает высокой степенью анизотропии а±/щ 1010"12 [15].
Переключение в исходное низкопроводящее состояние осуществляется с помощью короткого импульса напряжения длительностью 0.1-1 мкс и амплитудой 15-20 В. Однако, как отмечают авторы, в некоторых случаях не происходило полного "выключения", и в образце сохранялась остаточная проводимость. Фактически в полимере реализовывалось некое "промежуточное" состояние с активационным типом проводимости. ВАХ в этом состоянии подчиняется степенному закону / If , где п= 1-2.
Необходимо отметить, что в образцах толщиной больше некоторой критической dth ( 2 мкм) в указанном интервале давлений изменение проводимости не превышало 30 % [16]. dth характеризуется тем, что при ее достижении происходит резкое экспоненциальное возрастание величины критического давления, необходимого для осуществления перехода образца в ВПС. Превышение этой толщины приводит к традиционному поведению полимерного образца от приложенного давления, то есть электропроводность слабо возрастает.
В [15] было показано, что действия электрического поля и одноосного давления взаимозависимы. Вблизи пороговых величин поля и давления электропроводность структуры металл - полимер - металл (М - П - М) становится чрезвычайно неустойчивой. Даже слабое воздействие, любое механическое или электрическое могут вызвать переход образца в высокопроводящее или другое по проводимости состояние.
Измерения электропроводности вблизи перехода в ВПС при различном электрическом напряжении, приложенном к пленке, дали неожиданный результат [16]. Оказалось, что в области напряжений до 3,5 В максимальная проводимость слабо растет при давлении превышающем пороговое значение. Однако дальнейшее увеличение напряжения приводит к резкому падению проводимости. При напряжениях больше 5 В переход в высокопроводящее состояние не наблюдается - происходит «блокирование» эффекта.
В работе [14] было измерено время перехода из низкопроводящего состояния (НПС) в ВПС т 10 6 с. При чем это было не истинное время перехода, а лишь минимальное время, которое удалось измерить с помощью использованной аппаратуры. Истинное время перехода, как предполагают авторы, значительно меньше. При достижении давлением порогового значения возникала ситуация, когда ток, протекающий через структуру М -П - М, начиная резко возрастать в момент перехода в ВПС, по какой-то причине так же быстро уменьшался до исходного значения. В работе высказывалось предположение о неустойчивости ВПС в этих условиях по отношению к току, протекающему через образец.
В связи с этим, были исследованы ВАХ полимерного образца, подвергнутого давлению величиной, превышающей пороговое значение Pth [16]. На образец подавалось напряжение пилообразной биполярной формы. В первую четверть периода, при малых напряжениях (несколько десятков милливольт) наблюдался участок отрицательного дифференциального сопротивления и происходило переключение образца в высокопроводящее состояние. Далее вплоть до критической величины 1СГ ток, протекающий через образец, подчинялся зависимости / U1 5. Выше 1СГ ток резко уменьшался, и дальнейшее изменение тока следовала по высоко резистивной ветви. При изменении полярности ВАХ испытывала излом, после которого ток начинает расти также как и на начальной ветви ВАХ (в первой четверти напряжения). Таким образом, при изменении полярности проводимость образца вновь достигала исходного уровня. Дальнейшее изменение тока происходило образом аналогичным первому полупериоду приложенного напряжения, но с противоположной полярностью. ВАХ напоминало симметричную фигуру "бабочки".
Регистрировалось от 20 до 100 таких циклов изменения проводимости. Причем эти циклы воспроизводились вновь лишь после выдержки образца в течение 1-2 часов в низкопроводящем состоянии. Многократное повторение ВАХ приводило к постепенному уменьшению напряжения порога N-образного участка, и в конечном итоге к стабилизации проводимости в «промежуточном» состоянии.
«Включение» проводимости образца при смене полярности приложенного напряжения, по мнению авторов, лишний раз подтверждает электронный характер неустойчивости, наблюдаемой в ПДФ пленках, и может быть объяснено перераспределением заряда в объеме или вблизи одного из электродов. Т.е. возможно проявлением межповерхностного взаимодействия, введенного Хайне [19].
Полученные данные позволили сделать ряд важных выводов [16]: 1. Малое давление величиной Р Pth вызывает изменение ВАХ. 2. Трансформация ВАХ от экспоненциальной к степенной говорит о том, что процесс переноса заряда при увеличении давления все в большей степени контролируется конкретной группой ловушек. 3. Малое давление приводит к изменению условий инжекции заряда из электродов в полимерную пленку. Еще одной важной деталью стало то, что при смене материала электрода на А1 или Сг или другие металлы происходило синхронное изменение средней удельной электропроводности полимерного слоя, значение которой всякий раз было близко к удельной электропроводности электродного металла. Из этого факта следовало, что электропроводность структуры металл-полимер-металл находящейся в ВПС ограничивается электропроводностью металла.
В работе [20] были исследованы толщинные зависимости ВАХ, вблизи порога перехода полимерной пленки в ВПС, в зависимости от величины одноосного давления. Из анализа полученных данных авторы подтверждают правомерность использования инжекционной модели. Так же в этой работе были оценены такие параметры инжекционной модели переноса, как концентрация равновесных электронов (щ), подвижность электронов (/#), концентрация ловушечных уровней о), напряжение перехода от омической к сверхлинейной зависимости (Uj) и др., в зависимости от приложенного давления (см. табл. 1.1).
Методика подготовки металлических электродов
В качестве объекта исследования в работе был использован полимер класса полиариленфталидов - полидифениленфталид (ПДФ), структурная формула которого и трехмерная оптимизированная геометрия мономера представлены на рисунке 2.1. Полимеры этого класса были синтезированы в группе поликонденсации ИОХ УНЦ РАН методом электрофильной поликонденсации [73 - 75]. Строение синтезированных полимеров было установлено комплексным использованием методов структурного анализа полимеров.
Полиариленфталиды обладают высокой тепло- и термостойкостью. Температура размягчения составляет 360 С. Температура деструкции (Тд -температура потери 1% веса) в аргоне и в воздухе равна 440 С [76] . Термостабильность фталидного цикла в полиариленфталидах определяется природой групп, соединяющих фенильные ядра в основной цепи.
Исследование химостойкости полиариленфталидов показало, что они обладают хорошей стойкостью к действию агрессивных сред при повышенных температурах. а) б)
Полидифениленфталид (ЦЦФ) обладает высокими пленкообразующими свойствами. Он хорошо растворим в метиленхлориде, хлороформе, тетрахлорэтане, диметилформамиде, циклогексаноне и других органических растворителях. Поливом из раствора [77], можно получить неориентированные пленки с прочностью на разрыв (800-900 кгссм") относительным удлинением при разрыве 10-20 %. Можно выделить следующие особенности пленкообразования полимеров типа полидифениленфталида [78]. При использовании растворителя с меньшей температурой кипения (хлороформ) и нанесении пленок методом центрифугирования при одинаковых условиях образуется пленка большей толщины, чем при использовании растворителя с более высокой температурой кипения (циклогексанон).
Морфология тонких пленок полимера (особенно сверхтонких, полученных из растворов 0,1% концентрации) сильно зависит от природы подложки и таких ее свойств, как смачиваемость, шероховатость и условий предварительной обработки.
Пленки полимера, как правило, получаются однородными. На свежеприготовленных поверхностях металла (Аи) ИЛИ полупроводника (Si) образуются однородные пленки вплоть до толщин порядка 2 нм. Таким образом, для экспериментального применения наиболее оптимальным является использование в качестве растворителя циклогексанона, так как при этом удается получить методом центрифугирования однородные пленки полимеров без сквозных дефектов на металлической подложке вплоть до толщин 4,0 нм.
Полидифениленфталид является типичным диэлектриком. Параметры, определяющие начальное диэлектрическое состояние следующие:
Для изготовления пленок различной толщины были использованы растворы полимера в циклогексаноне с различной концентрацией. Выбор концентрации определялся необходимой толщиной формируемой пленки. При приготовлении раствора полимер сперва замачивался в небольшом количестве растворителя до полного растворения, затем доливался растворитель в необходимом количестве и раствор выдерживался еще в течении суток в темноте. Все структуры формировались на твердых подложках, в работе использовались стекло с напыленным металлическим слоем или отполированные металлические подложки. Перед нанесением полимера, подложка подвергалась процедуре очистки в ультразвуковой ванне с различными растворителями. Для формирования тонкой пленки капля раствора помещалась на предварительно очищенную подложку, закрепленную на держателе центрифуги. Затем подложка приводилась во вращение со скоростью 1500-2500 об/мин. Образовавшаяся на подложке полимерная пленка высушивалась сначала при комнатной температуре в течение 45 минут, затем отжигалась в сушильном шкафу при температуре 150С в течение 45 минут для удаления остатков растворителя из объема пленки.
Для определения толщины пленок в них создавалось углубление до поверхности подложки при помощи медного микрорезака. Стенка углубления представляла собой ступеньку с высотой равной искомой толщине. Затем после сканирования выбранного участка получалось АСМ-изображение ступеньки и можно было построить профиль сечения поверхности изображения на заданном отрезке (рис.2.2). На полученном профиле автоматически рассчитывался ряд геометрических параметров объекта. Устанавливая в нужном месте профиля измерительные линии, можно определять расстояние между деталями объекта и разброс высот между точками пересечения измерительных линий с линией профиля.
При проведении электрофизических измерений использовались образцы, представлявшие собой многослойную структуру металл - полимер - металл (Ml - П - М2) (рис.2.3). В качестве поверхности (электрод МІ), на которую отливались пленки, использовались металлы Си и V. В качестве М2 применялись следующие металлы: металлы и сплавы с низкой температурой плавления (In, сплав Вуда); металлы и сплавы в которых наблюдается фазовый переход 2-го рода Gd, Сг (монокристалл, поликристалл), GdCo2, GdAl2, а так же Ni с субмикрокристаллической структурой. Электрод М2 либо накатывался на поверхность полимерной пленки, либо после полировки прижимался под небольшим давлением к поверхности полимерной пленки. В ряде экспериментов с легкоплавким металлами электрод М2 формировался нанесением на поверхность полимерной пленки расплавленного металла.
Исследование температурных зависимостей тока в структуре Си - ПДФ
При охлаждении измерительной ячейки процессы изменения величины протекающего тока происходят в обратном порядке. Достижение температуры кристаллизации электрода М2 отмечается резким уменьшением тока в измерительной цепи. В некоторых случаях наблюдается небольшой гистерезис в 10-30 от температуры кристаллизации, который объясняется, по-видимому, процессами переохлаждения, которые зависят от природы, чистоты и скорости охлаждения металла [94]. При дальнейшем понижении температуры, вновь наблюдается область токовых флуктуации, после которой образец возвращается в исходное низкопроводящее состояние.
На рисунке 4.3 представлены температурные зависимости тока протекающего через структуру Си - ПДФ - Си - сплав Вуда от расстояния между легкоплавкой навеской и местом приложения электрического поля к полимерной пленке (перекрестье медных электродов). Результаты измерений, представленные на рис.4.3, позволяют утверждать, что переключение проводимости в структуре металл - полимер - металл может происходить и при отсутствии прямого контакта полимерной пленки и металла, претерпевающего фазовый переход. Как можно видеть из зависимости, при расположении сплава Вуда на месте локализации электрического поля, переключение происходит при температуре плавления сплава (Тплав- 341 К), ток через структуру достигает максимального значения 50 мкА. Перемещение легкоплавкой навески от «перекрестья» по слою медного электрода на 1 мм приводит к уменьшению значения тока на -30-40% от максимально возможного значения. При дальнейшем увеличении расстояния, значение тока практически не изменяется, вплоть до максимального расстояния 18 мм, которое задавалось конструкционными особенностями измерительной ячейки. Обращает на себя внимание тот факт, что после нескольких циклов нагрев - охлаждение переключение полимерной пленки в высокопроводящее состояние может произойти в интервале температур ±10 от температуры плавления сплава Вуда. Скорее всего, данный факт объясняется известным фазовым расслоением компонентов сплава в результате термоциклирования, которое приводит к изменению в небольшом диапазоне температуры плавления сплава [95].
На рисунке 4.4 приведена зависимость максимального значения тока, регистрирующегося при переходе образца в проводящее состояние, в зависимости от расстояния, на которое была удалены навеска из сплава Вуда. Полученная зависимость имеет вид близкий к линейной.
Аналогичная картина переключения структуры металл 1 - полимер -металл2 наблюдается и при использовании в качестве металла2 индия (рис.4.5). Существенное отличие заключается в том, что все особенности в протекании тока возникают вблизи температурной области плавления In (То-429 К).
На рисунке 4.6 представлены температурные зависимости тока протекающего через экспериментальную структуру медь - полимер - медь -индий в зависимости от расстояния индиевой навески, находящейся на верхнем медном электроде от места локализации электрического поля. В этом случае характер изменения тока существенно отличается от случая, когда в качестве легкоплавкой навески использовали сплав Вуда. Рассмотрим подробнее поведение температурных зависимостей тока от расстояния удаления легкоплавкой навески в структуре Си - ПДФ - Си - In.
На месте приложения электрического поля переключение происходит в высокопроводящее состояние при температуре плавления индиевой навески, ток через структуру достигает максимального значения 50 мкА, которое соответствует уровню проводимости металла. При увеличении расстояния до навески на 1 мм переключение происходит при температуре плавления In, при этом ток в структуре уменьшается на 20% от максимально возможного. Ситуация не изменяется и при удалении навески на небольшие расстояния вплоть до 5 мм. При удалении навески на 7 мм переключение происходит при температуре плавления, однако значение тока существенно уменьшается и составляет 25% от максимально возможного. При дальнейшем перемещении легкоплавкой индиевой навески величина тока, возникающего при переключении, продолжает уменьшаться и на расстоянии 20 мм составляет 10% от максимально возможного значения.
На рисунке 4.7 приведены зависимости максимального значения тока, регистрирующегося при переходе образца в проводящее состояние, в зависимости от расстояния, на которое была удалены индиевая навеска. Полученная зависимость имеет вид близкий к экспоненциальному.
Зависимость максимального тока протекающего в структуре Си - ПДФ - Си - ИНДИЙ от расстояния между легкоплавкой навеской и местом приложения электрического поля к полимерной пленке. 1 - для образца с толщиной полимерной пленки d=l мкм и напряжением U=4,5 В; 2 - для образца с d=0,75 мкм и U=2 В. Сплошными линиями показаны аппроксимации зависимостей экспоненциальной функцией.
Достичь полного исчезновения эффекта переключения в данной серии экспериментов не удалось в связи с ограничением, накладываемым конструкцией измерительной ячейки. Однако из полученных результатов следует, что с увеличением расстояния проявление эффекта уменьшается и, скорее всего, на некотором достаточном расстоянии переход в высокопроводящее состояние в полимере наблюдаться не будет.
Сравнение экспериментальных результатов, представленных на рисунках 4.3 и 4.6 свидетельствует о существенном различии свойств полученных систем. Хотя, если следовать логике выше приведенных рассуждений эти результаты должны отличаться лишь интервалами температур, в которых реализуется явление.
В то же время было замечено, что после трех - четырех циклов нагрев - охлаждение выше температур 373 К существенно изменяется цвет пассивного медного слоя. Первоначально напыленная пленка меди имела желтовато - красный оттенок с удельным поверхностным сопротивлением ps=0,001 Ом, после проведения экспериментов медь принимала бледно-желтый оттенок с ps=0,278 Ом и становилась практически прозрачной в видимом оптическом диапазоне.
Исследование поведения потенциального барьера на границе раздела металл/полимер
Настоящая глава описывает экспериментальные результаты, полученные в процессе исследования инициации ВПС при вариации граничных условий в результате эволюции микроструктуры в наноструктурном никеле.
Исследования эффекта переключения в системе М1-П-М2 методом «вариации граничных условий», изложенные в главе 4, указывали на, возможно, определяющую роль инжекционных процессов на границе раздела металл - полимер. Напомним, что в этих экспериментах изменение граничных условий осуществлялось за счет структурных превращений, происходящих в одном из электродов в результате его плавления. Данный способ создания ВПС имеет существенные температурные ограничения. Хотя полимер термостойкий, его температура размягчения всего 440С, существует не так много чистых металлов, температура плавления которых меньше данной температуры. Кроме этого, согласно инжекционной модели способ изменения ЭРВ не должен иметь существенного значения. В работах [36 - 42] было показано, что переключение полимерной пленки в ВПС можно реализовать, если в качестве металла, в котором происходит изменение положения работы выхода электрона, использовать металлы, подвергнутые интенсивной пластической деформации (ИПД).
Известно [80], что в результате воздействия ИПД в металлах формируется субмикрокристаллическая (СМК) структура с характерным размером зерен 50 - 100 нм. Так же в таких материалах возрастает плотность решеточных и зернограничных дислокаций, которые создают поля дальнодействующих упругих напряжений [79; 114]. В результате имеют место значительные атомные смещения из узлов идеальной кристаллической решетки, поэтому полученные методами ИПД наноструктуры обладают высокой запасенной энергией и являются метастабильными.
Является общеизвестным фактом, что в нанокристаллических металлах наблюдается снижение температуры начала рекристаллизации на 0,2-Ю,4Тплав- (и даже меньше) [115; 116] по сравнению с обычными металлами [117]. Необходимо отметить, что рост зерен в СМК металлах при отжиге носит двухстадийный характер. На первой стадии, при температурах близких к температуре начала рекристаллизации, наблюдается аномальный рост зерен: на фоне стабильной СМК матрицы с размером зерен 10(Н200 нм начинают расти отдельные зерна, достигающие размера -1- 5 мкм, на порядок превышающего средний размер зерен матрицы. Объемная доля таких зерен растет по экспоненциальному закону. По мере того, как аномально крупные зерна охватывают весь объем материала, аномальный рост сменяется обычной собирательной рекристаллизацией.
В СМК материале протяжённость границ зёрен намного превышает протяжённость границ зёрен в материале в крупнозернистом состоянии и естественно ожидать отличие свойств систем электронов в СМК металле и металле в крупнозернистом состоянии. Так, в работе [118] методом полевой электронной спектроскопии исследовались СМК образцы никеля. Были обнаружены качественные и количественные изменения энергетического распределения электронов в результате формирования СМК структуры в нем. Наблюдались два типа распределений для различных участков эмитирующей поверхности острия.
В работах [119; 120] методами полевой ионной и полевой электронной эмиссий были исследованы энергетические распределения электронов СМК вольфрама. Анализ строения границы зерен, проведенный полевой ионной микроскопией, показал, что ее кристаллическая структура отличается от структуры межзеренных границ в вольфраме, не подвергнутых большим пластическим деформациям. По проведенным оценкам из микрокартин поверхности, толщина граничной поверхности (ширина границы) не более 133 0,6-0,8 нм. В недеформированном вольфраме ширина границы составляет 0,3-0,4 нм.
Дальнейшее исследование СМК вольфрама в полевом электронном спектрометре, показало, что наблюдается два характерных вида энергетических распределений автоэлектронов по полным энергиям в зависимости от выбранного эмиссионного участка на поверхности катода. Спектры, измеренные с участка границ зерен, содержали дополнительный максимум в низкоэнергетической части, в то время как удаленные от границ зерен участки были подобны классическому распределению.
Так же в данной работе были измерены энергетические распределения эмитированных электронов, проведенные после in-situ высокотемпературного отжига СМК острия вольфрама. На полученных распределениях наблюдались только однопиковые спектры, что свидетельствовало о возврате микрокристаллической структуры после отжига.
Позднее, в работе [121] методом измерения контактной разности потенциалов было показано, что формирование нанокристаллической структуры со средним размером зерен около 100 нм приводит к снижению величины эффективной работы выхода вольфрама на 0,8 эВ.
Таки образом, можно предположить, что применяя методику определения высоты потенциального барьера описанную в главе. 4 возможно отследить изменения потенциального барьера в ходе высокотемпературного отжига на границе СМК металл - полимер.
Для проведения исследований по методике описанной в 2.2 и 2.3 были изготовлены структуры металлі - полимер - металл2 (рис. 2.5), где металлі -металл который не испытывает никаких фазовых или структурных изменений в выбранном интервале температур, металл2 -субмикрокристалличекий (СМК) никель.
На рисунке 5.1. представлены характерные температурные зависимости тока, протекающего через структуру СМК никель - полимер - ванадий, при постоянном приложенном напряжении на образце. В этой структуре в качестве металлаї выступает ванадий, а в качестве металла2 - СМК никель. В первом цикле измерения инжекционный ток через многослойную систему СМК никель-полимер-ванадий при нагреве вплоть до температуры 379 К равен приборному нулю (рис. 5.1). При температуре 379 К происходит скачкообразное увеличение тока до максимально допустимой величины 50 мкА. Эта величина тока ограничивается величиной балластного сопротивления, включенного последовательно с образцом. Резкое возрастание значения тока свидетельствует о переключении полимерной пленки в высокопроводящее состояние. Далее в интервале температур от 379 К до 451К величина тока через систему остается максимально допустимой с кратковременными срывами к нулевому значению. При температуре около 451 К происходит резкое снижение значения тока до нуля. Дальнейшее увеличение температуры до 475 К не оказывает влияния на изменение проводимости системы, полимерная пленка находится в низкопроводящем состоянии. Проведение повторных циклов измерений на том же образце приводит к тому, что отмеченные выше особенности в проводимости возникают в тех же температурных интервалах, однако максимальное значение тока последовательно от цикла к циклу уменьшается. После проведения порядка 7 циклов нагрев - охлаждение, в интервале температур от комнатной до 473 К, на зависимости перестают наблюдаться какие-либо особенности в протекании тока, ток через структуру остается на минимальном значении во всем исследуемом температурном интервале.
