Нами был обнаружен неизвестный ранее эффект неустойчивости тока на границе раздела металл - органическая пленка - водный раствор органического полупроводника. Эффект неустойчивости тока наблюдается при приложении разности потенциалов между двумя электродами погруженными в анилин, который находился на поверхности водного раствора содержащего органический полупроводник p-типа.
Колебания возникали при напряжении между электродами от 5 В до 70 В. При этом прекращение генерации происходило при напряжении меньшем их возникновения (около 12 В). Также было установлено, что подача тока между электродом, приведенным в контакт с водным раствором, который содержит органический полупроводник p-типа и одним из электродов контактирующих с органическим полупроводником n-типа, приводят к уменьшению критического напряжения возникновения колебаний.
В качестве полупроводника p-типа использовался водный раствор 10 % концентрацией фуксина - кристалообразный органический полупроводник, трифенилметановый краситель красного цвета. Полупроводником n-типа был выбран важнейший из ароматических аминов, который представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с характерным запахом, - анилин.
Экспериментально было обнаружено, что для возникновения колебаний толщина пленка анилина не должна была превышать 100 нм, поэтому наблюдаемое явление неустойчивости тока можно отнести к наноразмерным эффектам.
Измерения вольтамперных характеристик (ВАХ) проведенные с помощью измерителя характеристик полупроводниковых приборов Л2-56 работающего в режиме генерации тока подключенного к электродам контактирующим с пленкой анилина показали наличие на ВАХ S-участков.
Как известно из радиотехники устройства и приборы, обладающие S и N характеристиками, способны к генерации колебаний. Физические процессы, приводящие к неустойчивости тока, пока неясны, возможно, что колебания обусловлены процессами происходящими на границе металл - полупроводник (анилин), а слой находящийся на границе раздела анилин раствор органического полупроводника p-типа выполняет роль емкости и влияет лишь на частоту колебаний.
Вероятно, что обнаруженный нами эффект в дальнейшем можно будет использовать для создания медико-биологических датчиков и устройств, преобразующих аналоговый сигнал в цифровую форму.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- G. A. Held, Hao Zeng, Journal of Applied Physics Vol 95(3) pp. 1481-1484. February 1, 2004 Магнитные свойства сверхтонких пленок из наночастиц FePt
- Сидоров Ю.Г. и др. Развитие нанотехнологий и их применение для разработки устройств полупроводниковой электроники. Автометрия РАН Сибирское отделение 2004, Т. 40,№ 2,С. 4
- Муравский Б.С. и др. Колебания тока в компенсированном германии и кремнии // ФТТ. 1965. Т. 7. № 10. С. 3412-3413.
Работа представлена на III общероссийскую конференцию «Новейшие технологические решения и оборудование», г. Кисловодск, 19-21 апреля 2005 г. Поступила в редакцию 06.02.2006г.