CC BY
11
001: 10.18721/1РМ.14203 УДК 537
АНАЛИЗ ПРИЧИН АНОМАЛЬНОГО ПОВЫШЕНИЯ
ЕМКОСТИ ПЛЕНОК ФУЛЛЕРИТА С60 НА НИЗКИХ ЧАСТОТАХ
60
Д.И. Долженко, И.Б. Захарова, Н.Т. Сударь
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация
Известный экспериментальный факт аномального возрастания диэлектрической проницаемости е пленок фуллерита С60 на низких частотах (ниже 1 кГц) переменного электрического тока не имеет до настоящего времени убедительного объяснения. Данное исследование было нацелено на выяснение причин указанной аномалии. Была изготовлена структура р^/С60/эв-тектика InGa и измерена частотная зависимость ее емкости. На основании полученных экспериментальных данных проведен многосторонний анализ явления. Показано, что возможной причиной аномального повышения е в низкочастотной области является интеркаляция фуллерита молекулами кислорода с образованием молекулярных групп С60/О2, обладающих значительным дипольным моментом. Наличие таких групп вызывает кардинальное различие между значениями диэлектрической проницаемости поверхностных областей кристаллитов и таковой для области их объема, что, в свою очередь, приводит к кажущемуся подъему диэлектрической проницаемости исследуемой структуры.
Ключевые слова: фуллерит С60, поликристаллическая пленка, диэлектрическая проницаемость, уравнение Фрёлиха, интеркаляция кислорода
Ссылка при цитировании: Долженко Д.И., Захарова И.Б., Сударь Н.Т Анализ причин аномального повышения емкости пленок фуллерита С60 на низких частотах // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2021. Т. 14. № 2. С. 28-37. DOI: 10.18721/ JPM.14203
Статья открытого доступа, распространяемая по лицензии СС BY-NC 4.0 (https://creative-commons.Org/licenses/by-nc/4.0/)
THE ANOMALOUS RISE OF CAPACITANCE OF C60
60
FULLERITE FILMS AT LOW FREQUENCIES: A CAUSE ANALYSIS
D.I. Dolzhenko, I.B. Zakharova, N.T. Sudar
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russian Federation
A known physical fact of the anomalous rise of dielectric permittivity e of C60 fullerite films at ac low frequencies (below 1 kHz) has not had a convincing explanation up to now. Our study was aimed at elucidating the causes of that anomaly. The _p-Si/C60/InGa-eutectic structure was made and a frequency dependence of its capacitance was measured. Relying on the experimental result, a versatile analysis of the phenomenon was carried out. It was shown that the anomalous rise of e value in the low-frequency region resulted from oxygen intercalation of fullerite with formation of C60/O2 molecular groups exhibited significant dipole momenta. The presence of such groups produced a dramatic difference between dielectric permittivity of the crystallites' surface areas and that of their volumes. As a result, the difference led to an apparent increase in the dielectric permittivity e of the structure under study.
Keywords: C60 fullerite, polycrystalline film, permittivity, Frohlich's equation, oxygen intercalation
Citation: Dolzhenko D.I., Zakharova I.B., Sudar N.T, The anomalous rise of capacitance of C60 fullerite films at low frequencies: a cause analysis, St. Petersburg Polytechnical State University Journal. Physics and Mathematics. 14 (2) (2021) 28-37. DOI: 10.18721/JPM.14203
This is an open access article under the CC BY-NC 4.0 license (https://creativecommons.org/ licenses/by-nc/4.0/)
Введение
В настоящее время тонкие пленки фулле-ренов рассматриваются как перспективный материал органической электроники [1 — 3]. При этом наибольшее внимание уделяется изучению свойств фуллерена С60, поскольку его молекулы обладают наибольшей симметрией и стабильностью. Характерной особенностью фуллерена в конденсированной фазе (фуллерита) является возможность ин-теркаляции атомов примеси в его кристаллическую решетку [4]. В гранецентрирован-ной кубической (ГЦК) решетке фуллерита С60 примесные атомы заполняют октаэдри-ческие и тетраэдрические пустоты между молекулами «хозяина», взаимодействуют с ними и способны оказывать заметное влияние на физические свойства фуллеритовых пленок [5].
Особый интерес вызывает интеркаляция фуллерита атомами кислорода. Электронное сродство молекул С60 значительно выше, чем у молекул кислорода, оно оценивается примерно в 2,67 эВ [6], тогда как для кислорода — примерно в 0,45 эВ [7]. Поэтому можно ожидать, что кислород будет выступать как донор электронов, а фуллерит — как их акцептор. Авторы статьи [8] полагают, что частичный перенос электрона с донора на акцептор приводит к возникновению у молекулы С60/О2 дипольного момента, что, по их мнению, и вызывает значительный рост диэлектрической проницаемости для пленок С60 на частотах ниже 103 Гц. Однако собственно физический механизм возникновения этого явления авторами [8] не обсуждается.
Зачастую причиной аномального возрастания емкости на низких частотах приложенного переменного напряжения является электродная поляризация; последняя возникает в диэлектриках, обладающих заметной электропроводностью, когда имеется плохой контакт между образцом и электродом. При таких условиях на интерфейсе формируется
тонкий слой, который характеризуется значительным электрическим импедансом [9]. Очевидно, что данная причина не связана с физическими свойствами собственно фулле-ритовых пленок.
В литературе рассматриваются и другие причины аномального возрастания емкости диэлектриков в низкочастотной области. Например, поляризация Максвела — Вагнера, которая наблюдается в неоднородных диэлектриках с проводящими примесями [10] или, для поликристаллических диэлектриков, это различие между значениями диэлектрической проницаемости (и проводимости) внешней и внутренней областей кристаллитов — модель «зерно-прослойка» [3, 10].
Цель данного исследования — выяснение возможной роли описанных эффектов и оценка их влияния на диэлектрическую проницаемость пленок фуллерита С60.
Методика эксперимента
Объектом изучения служила пленка фуллерита С60, нанесенная на холодную подложку из кремния ^-типа марки КДБ-1 методом термического напыления. Толщина пленки Ь, измеренная с помощью интерференционного микроскопа МИИ-4, составляла 250 ± 50 нм.
Особое внимание уделялось обеспечению надежных контактов между образцом фуле-рита и электродами.
Созданная указанным методом пленка С60 имела поликристаллическую структуру с размерами кристаллитов Б, равными 100 - 200 нм [11]. Кристаллиты, формирующие пленку, располагались на кремниевой подложке хаотично, в несколько слоев. Перед проведением экспериментов, пленки С60, нанесенные на подложки, выдерживались в воздушной атмосфере в течение длительного времени с целью обеспечения надежного контакта пленки с кремниевой подложкой, поскольку последняя использовалось в качестве одного из электродов.
Вторым электродом служила зонд-игла, изготовленная из жидкой индий-галлиевой эвтектики [12]. Такой электрод обеспечивал надежный электрический контакт с пленкой фуллерита, без ее механического повреждения, за счет взаимодействия сил поверхностного натяжения эвтектики и гравитационных сил.
Для измерения емкости С и тангенса угла диэлектрических потерь tg8 в диапазоне частот от 25 Гц до 1 МГц использовался измеритель иммитанса Е7-20. Амплитуда тестового переменного напряжения составляла 0,04 В. Все измерения проводились при комнатной температуре Т = 293 К в затемненной измерительной ячейке. Перед диэлектрическими измерениями исследуемый участок пленки С60 подвергался электроформовке, в ходе которой на электроды в течение нескольких десятков минут подавалось постоянное напряжение и = 30 В. Электроформовка значительно увеличивала стабильность показаний и воспроизводимость результатов при повторных измерениях на данном участке пленки [11].
Площадь пятна контакта игольчатого электрода £ с пленкой фуллерита рассчитывалась нами на основании данных измерения емкости С исследуемой структуры на частоте 1 МГц. Принималось, что на этой частоте диэлектрическая проницаемость исследуемой пленки близка к значению высокочастотной диэлектрической проницаемости 8ш фуллерита С60. Согласно литературным данным [13], 8ш = 2,6. Поэтому при значении емкости С = 8,2 пФ площадь пятна контакта получается равной £ ~ 0,09 мм2. В дальнейшем это значение £ использовалось при расчете спектра диэлектрической проницаемости во всем исследованном диапазоне частот.
Экспериментальные результаты и их обсуждение
На первом этапе исследования стояла задача выяснить, вызвано ли возрастание емкости в области низких частот явлением электродной поляризации. Согласно сведениям, изложенным в монографии [9], при
низкочастотных измерениях поправка на электродные эффекты, определяемая как разность между измеряемой емкостью С и истинной емкостью СГпе (она реализуется в отсутствие электродной поляризации), зависит от проводимости материала а и частоты /, на которой проводится измерение, причем
С - С
а2//2.
(1)
Поскольку фотопроводимость фуллерита С60 наблюдается в видимом спектральном диапазоне, проводимость исследуемой структуры можно было увеличить путем светового воздействия на нее. С этой целью мы использовали светодиод белого свечения с цветовой температурой 4000 К, создающий световой поток в 250 лм. Свет с помощью специальной линзы фокусировался на область контакта индий-галлиевого электрода с пленкой фуллерита. При освещении структуры ее проводимость возрастала от 7-10-7 См/см (значение при затемнении) до 3-10-5 См/см.
На рис. 1 представлены полученные нами низкочастотные зависимости емкости исследуемой структуры в условиях затемнения (кривая 1) и светодиодного освещения (кривая 2), т. е. при различной концентрации в ней свободных носителей заряда, определяющих проводимость. Видно, что кривые на графике практически совпадают, хотя значение емкости должно было бы вырасти примерно на четыре порядка, в соответствии с формулой (1). Следует также отметить, что в рассматриваемых координатах С (1//2) предполагаемая зависимость в случае электродной поляризации должна была бы быть линейной, однако этого также не наблюдается.
Таким образом, анализ эксперимента, проведенного на первом этапе исследования, позволяет не рассматривать электродную поляризацию в качестве причины аномального возрастания емкости в низкочастотной области спектра. Другими словами, наблюдаемое исследователями возрастание емкости не следует считать артефактом, т. е. не связано с особенностями проведения эксперимента
С, рР
1200 1000 800 600 400 200
500
1000
1500 2000 2500 Ч/^2 (кНг)"2
Рис. 1. Низкочастотные зависимости емкости структуры р^/С60/эвтектика InGa в условиях затемнения (1) и светодиодного освещения (2).
Световой поток (250 лм) фокусировался на область контакта С60/эвтектика InGa при Т = 293 К
и особенностями электрических контактов.
На втором этапе исследования рассматривались глубинные механизмы возрастания емкости рассматриваемой структуры на низких частотах.
Как отмечалось выше, пленки фуллерита, полученные методом термического напыления, являются поликристаллическими. Молекулы кислорода быстро проникает внутрь пленки, диффундируя по границам раздела кристаллитов, вследствие чего приграничные области кристаллитов насыщены кислородом в большей степени, чем их объем. Поэтому проводимость и диэлектрическая проницаемость поверхностных слоев кристаллитов и их объема будут различными [3]. Следовательно, для описания диэлектрической дисперсии в таких структурах целесообразно использовать представления о многослойных диэлектрических системах, для которых характерна аномально высокая диэлектрическая проницаемость в низкочастотной области [9].
На рис. 2, а представлена зависимость диэлектрической проницаемости от частоты f Значения е' рассчитаны с помощью формулы плоского конденсатора на основании измерений емкости. Видно, что диэлектрическая проницаемость при снижении частоты приложенного переменного напряжения бы-
стро и монотонно возрастает. Так, на частоте 103 Гц значение е' ~ 3, а на частоте 30 Гц оно достигает е' ~ 300.
Характер зависимости тангенса угла диэлектрических потерь tg8f) (рис. 2, Ь) — немонотонный. На частотах свыше 105 Гц величина tg5 ~ 0,01, однако она постепенно возрастает по мере уменьшения частоты, достигая максимального значения около 0,8 при f ~ 102 Гц, и в дальнейшем снижается до значения примерно 0,1. Точно определить позицию данного максимума на частотной шкале не представляется возможным, вследствие значительного разброса данных при измерении tg5. Следует отметить, что авторы работы [8] также наблюдали широкий максимум на частотной кривой tg8 в области 1 кГц при измерениях пленок фуллерита С60. Возникновение максимума они связывали с процессом интеркаляции фуллерита кислородом и образованием дипольных групп у молекулы
С60/О2.
Согласно модели «зерно-прослойка», совокупность звеньев в виде внутренних областей кристаллитов (зерен) и их внешних областей (прослоек) рассматривается как однородная структура с одним временем релаксации т, соответствующим времени релаксации отдельного звена, а для расчета величины т используются уравнения Дебая для
а)
100
10-
'И
101
"Г
ю2
-гтт—
103
™г
10*
гттп-1 1 1 1 ""I-1—1
Ю5 ю6 I Нг
Ь)
(дз
1 •
0.1 -
0.01
10
10
10°
10"
10°
ю6 /^Нг
Рис. 2. Зависимости диэлектрической проницаемости (а) и тангенса угла диэлектрических потерь (Ь)
для структуры />^/С60/эвтектика InGa; Т = 293 К
дипольно-ориентационнои поляризации.
При накапливании полярных молекулярных групп С60/О2 в прослойках их диэлектрическая проницаемость оказывается выше, чем таковая у зерен, а проводимость этих групп — ниже [9]. Поэтому низкочастотную диэлектрическую проницаемость окисленного приповерхностного слоя кристаллита (прослойки) 81 можно оценить с помощью соотношения
в' = е1 Б/й,
(2)
где 8 — диэлектрическая проницаемость пленки С60, определяемая эксперименталь-
но; й — толщина окисленного приповерхностного слоя кристаллита (прослойки).
Значение толщины й можно оценить только приближенно. Согласно данным статьи [14], величина й, по-видимому, не должна превышать 15 нм. Поэтому при размере кристаллита Б = 150 нм получим, что на частоте 35 Гц при значениях й в пределах от 5 до 15 нм значение диэлектрической проницаемости 81 прослойки лежит в интервале от 10 до 30.
Оценим, при каких значениях дипольного момента молекулы С60/О2 и при какой концентрации этих молекул достижимо данное значение 81. Воспользуемся уравнением Фрё-лиха, связывающего макроскопическую ди-
электрическую проницаемость с дипольным моментом молекулы:
(б! -вш)(+ вш)_ Ngp2
(е.+ 2)2
9s0 квТ
(3)
где N — число полярных молекул С60/О2 (диполей) в единице объема прослойки; р, Д, — их дипольный момент; Т, К, — температура, кв, ДжК-1, — постоянная Больцмана; е0, Ф/м, — электрическая постоянная; g — параметр, учитывающий локальную упорядоченность молекул;
g = 1 + z(cos у).
Здесь z — координационное число (для ГЦК решетки z = 12), (cos у ) — среднее значение косинуса угла между молекулой в точке отсчета и ее ближайшими соседями (при расчетах мы принимали (cos у} = 0,7).
Вычислим величину N, учитывая, что на каждую ГЦК ячейку приходятся две молекулы C60. Допустим, что все молекулы C60 в приповерхностном слое соединения окислены; тогда число диполей в единице объема данного слоя равно
N = 2-
V.
( а • D )3
(4)
где V , нм3, — объем окисленного слоя в од-
ох' '
ном кристаллите; а, нм, — длина ребра ГЦК ячейки С60 (а = 1,417 нм [14]).
При этих условиях получим, что N ~ ~ 2,5-1026 м-3. Такое значение концентрации полярных групп представляется разумным, поскольку согласно данным работы [14] в окисленном слое относительное содержание кислорода С : О = 10 : 1.
В соответствии с данными работы [8], величина дипольного момента р молекулы С60/О2 составляет 0,9 Д. При его оценке авторы предполагали, что доля заряда, перешедшего с донора (интеркалированный кислород О2) на акцептор (молекула фуллерита С60), составляет 4 %. Такое значение было
определено авторами из условия наилучшего согласия результатов расчета с экспериментом. Тем не менее, в статье [15] указывается на возможность переноса существенно большей доли заряда. Согласно приведенным там оценкам, величина может достигать 49 %.
Отметим, что при оценке дипольных моментов рассматриваемых молекулярных групп следует иметь в виду, что процесс взаимодействия кислорода с молекулами фуллерена приводит к образованию различных форм окисленного фуллерена С60Оя. Например, возможно образование так называемых «открытого» и «закрытого» эпок-сидов, а также других изомеров, где атомы кислорода могут присоединяться в различных местах молекулы фуллерена. У «открытого» эпоксида, С60О (5-6, пентагон-гекса-гон), атом кислорода присоединяется к двум атомам углерода на границе соответствующих граней. У «закрытого», С60О (6-6, гекса-гон-гексагон), атом кислорода располагается над двойной связью на границе двух гексаго-нов [16]. У других изомеров, как уже сказано, атомы кислорода могут присоединяться в самых разных местах молекулы фуллерена.
Очевидно, что все образующиеся молекулы С60Оя характеризуются различными длинами химических связей и степенью переноса электронной плотности с донора на акцептор, и, как следствие этого, различными дипольными моментами.
С учетом вышеизложенного выясним, при каких значениях толщины прослойки ё и дипольного момента р может выполняться соотношение (3). При вычислении его левой части для различных величин ё, воспользуемся выражением (2), приняв е' = 300 и Б = = 150 нм. Обозначим эту левую часть как А(ё), а правую, в которую входят ранее оцененные нами параметры N и g, — как В(ё). Дипольный момент молекулы С60/О2 будем рассматривать в качестве параметра, варьируя его значения.
Данные зависимости представлены на рис. 3. Видно, что условие А = В может быть реализовано только при толщинах окисленного слоя ё ~ 15 нм (что согласуется с извест-
Рис. 3. Зависимости величин левой (А) (прямая 1) и правой (В) (прямые 2 — 6) частей уравнения Фрёлиха (3) от толщины окисленного приповерхностного слоя кристаллита (прослойки) при различных значениях дипольного момента молекулы С60/О2,р, Д: 5 (2), 4 (3), 3 (4), 2 (5), 1 (6)
ными экспериментальными результатами), но при значительных дипольных моментах молекул С60/О2, составляющих 4 — 5 Д, когда относительная доля 5 переносимого заряда электрона, согласно данным работы [8], будет превышать 22 %.
Заключение
Выполнено исследование частотной зависимости диэлектрических свойств структур р^/С60/эвтектика InGa. Показано, что в качестве физического механизма, определяющего аномально высокое возрастание емкости исследуемой структуры на низкой частоте можно рассматривать образование во внешних областях кристаллитов фуллерита С60 молекулярных групп С60/О2, обладающих значительным дипольным моментом. При этом проводимость и диэлектрическая проницаемость поверхностных слоев кристал-
литов и их объема оказываются различными, что и приводит к кажущемуся увеличению диэлектрической проницаемости исследуемой структуры. Поэтому для описания диэлектрической проницаемости в таких структурах можно использовать представления о многослойных диэлектрических системах.
Благодарности
Авторы выражают благодарность кандидату физико-математических наук В.Ф. Бо-родзюле за помощь в проведении экспериментов.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках реализации программы Научного центра мирового уровня по направлению «Передовые цифровые технологии» СПбПУ (соглашение от 17. 11. 2020 № 075-15-2020-934).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Sachdeva S., Singh D., Tripathi S.K. Optical and electrical properties of fullerene C70 for solar cell applications // Optical Materials. 2020. Vol. 101. March. P. 109717.
2. Pascual J., Delgado J.L., Tena-Zaera R. Phys-icochemical phenomena and application in solar
cells of perovskite: Fullerene films // The Journal of Physical Chemistry Letters. 2018. Vol. 9. No. 11. Pp. 2893-2902.
3. Долженко Д.И., Бородзюля В.Ф., Захарова И.Б., Сударь Н.Т. Влияние тока, ограниченного объемным зарядом, на диэлектрические
свойства поликристаллических пленок фулле-рита С60 // Журнал технической физики. 2021. Т. 91. Вып. 1. С. 58-63.
4. Assink R.A., Schirber J.E., Loy D.A., Mo-rosin B., Carlson G.A. Intercalation of molecular species into the interstitial sites of fullerene // Journal of Materials Research. 1992. Vol. 7. No. 8. Pp. 2136-2143.
5. Яготинцев К.А., Стеценко Ю.Е., Гальцов Н.Н., Легченкова И.В., Прохватилов А.И. Влияние примесных молекул кислорода на структурные и термодинамические свойства фул-лерита С60 // Физика низких температур. 2010. Т. 36. № 3. С. 335-342.
6. Brink C., Andersen L.H., Hvelplund P., Ma-thur D., Voldstad J.D. Laser photodetachment of C60- and C70- ions cooled in a storage ring // Chemical Physics Letters. 1995. Vol. 233. No. 1-2. Pp. 52-56.
7. Гурвич Л.В., Карачевцев Г.В., Кондратьев В.Н., Лебедев Ю.А., Медведев В.А., Потапов В.К., Ходеев Ю.С. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. М.: Наука, 1974. 351 с.
8. Pevzner B., Hebard A.F., Dresselhaus M.S. Role of molecular oxygen and other impurities in the electrical transport and dielectric properties of C60 films // Physical Review B. 1997. Vol. 55. No. 24. Pp. 16439-16449.
9. Блайт Э.Р., Блур Д. Электрические свойства полимеров. М.: Физматлит, 2008. 376 с.
10. Koops C.G. On the dispersion of resistivity and dielectric constant of some semiconductors at
audio frequencies // Physical Review. 1951. Vol. 83. No. 1. Pp. 121-124.
11. Захарова И.Б., Долженко Д.И., Бород-зюля В.Ф., Сударь Н.Т. Эффект электроформовки в поликристаллических пленках фулле-рена С60 // Письма в Журнал технической физики. 2019. Т. 45. Вып. 4. С. 21-23.
12. Бородзюля В.Ф., Мошников В.А., Пермяков Н.В. Измерительный зонд и способ его изготовления. Пат. RU 2654385 C1. Россия. G 01 Q 60/00, 70/16, B 82 Y 35/00. Заявка № 2017 11 4837. Заявл. 26.04.2017. Опубл. 17.05.2018. Патентообладатели: Бородзюля В.Ф., Мошников В.А., Пермяков Н.В. Бюл. № 14. 2018. 2 с.
13. Mondal P., Lunkenheimer P., Loidl A. Dielectric relaxation, ac and dc conductivities in the fullerenes C60 and C70 // Zeitschrift fur Physik. B: Condensed Matter. 1995. Vol. 99. No. 1. Pp. 527-533.
14. Макарова Т.Л., Захарова И.Б., Зубкова Т.И., Вуль А.Я. Ориентированный рост бескислородных кристаллитов C60 на кремниевых подложках // Физика твердого тела. 1999. Т. 41. № 2. С. 354-359.
15. Dattani R., Gibson K.F., Few S., Borg A.J., Dimaggio P.A., Nelson J., Kazarian S.G., Cabral J.T. Fullerene oxidation and clustering in solution induced by light // Journal of Colloid and Interface Science. 2015. Vol. 446. 15 May. Pp. 24-30.
16. Creegan K.M., Robbins J.L., Robbins W.K., Millar J.M., Sherwood R.D., Tindall P.J., Jones D.R. Synthesis and characterization of C60O, the first fullerene epoxide // Journal of the American Chemical Society. 1992. Vol. 114. No. 3. Pp. 1103 -1105.
Статья поступила в редакцию 16.05.2021, принята к публикации 20.05.2021.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
ДОЛЖЕНКО Дмитрий Игоревич — аспирант Высшей школы прикладной физики и космических технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация.
195251, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29 ddi.dev.94@gmail.com
ЗАХАРОВА Ирина Борисовна — доктор физико-математических наук, доцент инженерно-физической школы Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация.
195251, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29 zakharova@rpht.spbstu.ru
СУДАРЬ Николай Тобисович — доктор физико-математических наук, профессор Высшей школы прикладной физики и космических технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация.
195251, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29 sudar53@mail.ru
REFERENCES
1. Sachdeva S., Singh D., Tripathi S.K., Optical and electrical properties of fullerene C70 for solar cell applications, Optical Materials. 101 (March) (2020)109717.
2. Pascual J., Delgado J.L., Tena-Zaera R., Physicochemical phenomena and application in solar cells of perovskite: Fullerene films, The Journal of Physical Chemistry Letters. 9 (11) (2018) 2893-2902.
3. Dolzhenko D.I., Borodzyulya V.F., Zakharo-va I.B., Sudar' N.T., The influence of space-charge-limited current on the dielectric properties of polycrystalline films of fullerite C60, Technical Physics. 66 (1) (2021) 53-58.
4. Assink R.A., Schirber J.E., Loy D.A., et al., Intercalation of molecular species into the interstitial sites of fullerene, Journal of Materials Research. 7 (8) (1992) 2136-2143.
5. Yagotintsev K.A., Stetsenko Yu.E., Gal'tsov N.N., et al., Effect of impurity oxygen molecules on the structural and thermodynamic properties of fullerite C60, Low Temperature Physics. 36 (3) (2010) 266-271.
6. Brink C., Andersen L.H., Hvelplund P., et al., Laser photodetachment of C60- and C70- ions cooled in a storage ring, Chemical Physics Letters. 233 (1-2) (1995) 52-56.
7. Gurvich L.V., Karachevcev G.V., Kondratiev V.N., et al., Energii razryva khimicheskikh sviazey. Potentsial ionizatsii i srodstvo k elektronu. Sprav-ichnik. [Chemical bound energies. Ionization potential and electron affinity, Reference book], Nau-ka, Moscow, 1974 (in Russian).
8. Pevzner B., Hebard A.F., Dresselhaus M.S., Role of molecular oxygen and other impurities in the electrical transportand dielectric properties
of C60 films, Physical Review B. 55 (24) (1997) 164369-16449.
9. Blythe A.R., Blythe T, Bloor D., Electrical properties of polymers, Cambridge University Press, Cambridge, 2005.
10. Koops C.G., On the dispersion of resistivity and dielectric constant of some semiconductors at audio frequencies, Physical Review. 83 (1) (1951) 121-124.
11. Zakharova I.B., Dolzhenko D.I., Borodzyulya V.F., Sudar' N.T., The electroforming effect in polycrystalline fullerene C60 films, Technical Physics Letters. 45 (2) (2019) 142-144.
12. Borodzyulya V.F., Moshnikov B.A., Per-miakov H.V., Measuring probe and method of its manufacture. Pat. RU 2654385 C1. Russia, G 01 Q 60/00, 70/16, B 82 Y 35/00. No. 2017 11 4837. Date of filing: 26.04. 2017. Published 17.05.2018. Proprietors: Borodzyulya V.F., Moshnikov B.A., Permiakov H.V., Bul. No. 14. 2018.
13. Mondal P., Lunkenheimer P., Loidl A., Dielectric relaxation, ac and dc conductivities in the fullerenes C60 and C70, Zeitschrift für Physik. B: Condensed Matter. 99 (1) (1995) 527-533.
14. Makarova T.L., Vul' A.Ya., Zakharova I.B., Zubkova T.I., Oriented growth of oxygen-free C60 crystallites on silicon substrates, Physics of the Solid State. 41 (2) (1999) 319-323.
15. Dattani R., Gibson K.F., Few S., et al., Fullerene oxidation and clustering in solution induced by light, Journal of Colloid and Interface Science. 446 (15 May) (2015) 24-30.
16. Creegan K.M., Robbins J.L., Robbins W.K., et al., Synthesis and characterization of C60O, the first fullerene epoxide, Journal of the American Chemical Society. 114 (3) (1992) 1103 -1105.
Received 16.05.2021, accepted 20.05.2021.
THE AUTHORS
DOLZHENKO Dmitry I.
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
29 Politechnicheskaya St., St. Petersburg, 195251, Russian Federation
ddi.dev.94@gmail.com
ZAKHAROVA Irina B.
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
29 Politechnicheskaya St., St. Petersburg, 195251, Russian Federation
zakharova@rpht.spbstu.ru
SUDAR Nicolay T.
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
29 Politechnicheskaya St., St. Petersburg, 195251, Russian Federation
sudar53@mail.ru
© Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2021
