Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 7: Poster

DF 7.21: Poster

Mittwoch, 26. März 2003, 14:30–18:00, P2a

Kohlrausch-Verhalten durch Elektrodeneffekte in Polyethylenoxid — •Björn Martin, Achim Wagner und Herbert Kliem — Grundgebiete der Elektrotechnik, Universität des Saarlandes, Geb. 13, Postfach 15 11 50, 66041 Saarbrücken

Zur Charakterisierung von Polyethylenoxid (PEO) werden Proben der Form Al-PEO-Al und Si-PEO-Al hergestellt. Die natürlichen Oxidschichten auf dem Silizium bzw. Aluminium dienen als blockierende Elektroden. Die Kapazität der Probe zeigt ein ausgeprägtes Relaxationsverhalten, dessen Ursache durch eine ionische Raumladungspolarisation im PEO erklärt werden kann. Weiterhin zeigen die Proben ein Kohlrausch-Verhalten des Polarisationsstromes: j∝ t^−α.

Es wurde ein drei-dimensionales Hopping-Modell entwickelt, in welchem positive Ionen thermisch aktiviert über Energiebarrieren in einem Multimulden-Potential fluktuieren. Der Einfluss der Elektroden auf das elektrische Verhalten der Probe wird durch die Anwendung der Spiegelungsmethode berücksichtigt. Weiterhin werden Wechselwirkungen der Ionen untereinander sowie mit einer negativen Hintergrundladung betrachtet.

Computersimulationen des Stromes nach einem Spannungssprung zeigen eine Abhängigkeit von der Blockierschichtdicke. Durch das angelegte Feld bilden sich Flächenladungen vor den Blockierschichten. Diese führen zu dem t^−α -Verhalten des Stromes im Langzeitbereich, ohne dass a priori eine Verteilung der Barrierenhöhen angenommen werden muss.

Die spannungsabhängige Flächenladung vor den Blockierschichten wird durch eine quasistatische CV-Messung nachgewiesen.