بهینه سازی دیود نورگسیل پلیمری تک لایه

چکیده: مواد آلی به دلیل کاربرد های فراوان و آماده سازی آسان، طی چند دهه ی گذشته مورد توجه دانشمندان بسیاری قرار گرفته است. مزایای این مواد باعث شده است که از آنها در ادوات الکترونیکی و الکتریکی همچون ترانزیستورها، فوتودیودها و دیودهای نور گسیل استفاده شود. در یک دیود نور گسیل آلی (oled) دو نوع ماده آلی بعنوان ماده فعال مورد استفاده قرار می گیرد که عبارتند از ملکول های کوچک و پلیمرهای نیم رسانا. با این وجود چون ساخت دیودهای نورگسیل با فیلم های پلیمری آسانتر است، این مواد مورد توجه بیشتری قرار گرفته اند. یک دیود نورگسیل پلیمری (pled) تجاری چند لایه ایده آل از لایه های بسیار نازکی از فیلم های پلیمری مختلف که بین دو الکترود ساندویچ شده اند تشکیل شده است. این فیلم های پلیمری در ضخامت های چند نانومتری روی یکدیگر لایه نشانی می گردند. هر یک از این لایه ها بر حسب نحوه قرارگیری و نوع پلیمر مورد استفاده، نقش های مختلفی مانند انتقال دهندگی حاملین بار(الکترون ها و حفره ها) و یا بلوکه نمودن آنها را بر عهده دارند. یک oled بر اساس الکترولومینسانس، که پدیده ی نوردهی با استفاده از تحریک الکتریکی است، عمل می کند که در آن با تزریق حاملین بار از الکترود های متناظر و سپس بازترکیب نوری آن ها نور گسیل می شود. به مجموعه کارهایی که به منظور بهبود عملکرد یک دیود نور گسیل آلی می تواند صورت گیرد، بهینه سازی گفته می شود. بهینه سازی میتواند شامل افزودن موادی مانند نانو ذرات فلزی یا اکسید فلزی و یا پلیمری، نمک های آلی، ملکول های کوچک آلی، استفاده از کمپلکس ها، انتخاب مناسب ضخامت لایه ها، ترکیب کردن مواد آلی به منظور بهبود رسانندگی وتنظیم رنگ نور تابشی، و غیره باشد. در این پایان نامه طراحی و سنتز یک کوپلیمر از خانواده پلی تیوفن) (copt برای ساخت دیود نورگسیل آلی پلیمری (pled) با و بهینه سازی این دیود با استفاده از روش های مناسب مد نظر بوده است. بهینه سازی این دیود هم شامل بهینه سازی ساختار پلیمر سنتز شده و هم بهینه سازی مهندسی ساختار دیود است. برای بهینه سازی ساختار دیود از دو روش استفاده شده است. نخست: ترکیب نمودن پلیمر سنتز شده با پلیمر پلی وینیل کربازول pvk (با نسبت های وزنی مناسب) به منظور تنظیم رنگ نور تابشی و نیز بهبود خواص الکتریکی دیود. دوم: استفاده از یک لایه انتقال دهنده حفره (pedot:pss) برای بهبود رسانندگی دیود که در مجموع باعث می شود ساختار دیود ساخته شده یک ساختار دولایه باشد.