Electron Injection materials

Chào mọi người!
Mình đã đọc một số tài liệu về những electron injection materials (viết tắt là EI nha) (những file trên mail của lớp). Mình share với mọi người những gì mình đọc được. Mọi người góp ý để mình cùng học nha!

Hiện mình mới đọc được về một chất EI là LiF.
Độ dày của EI thường từ 0.5 nm - 1 nm thôi. Lớp này nằm giữa electron transport layer và cathode! Việc thêm lớp EL này vào cải thiện được efficiency của OLED devices.

Lý do thêm chất EI.
Thường Mg hay Ca được dùng làm cathode trong OLED vì có work function thấp. Tuy nhiên, hiện nay có xu hướng dùng Al làm cathode vì Al bền, dễ gia công, rẽ... Việc dùng Al gắp vấn đề là Al có work function cao (4.3 eV) nên khả năng inject eleectron vào organic layer khó khăn. Vì vậy nên OLEDs hiện nay có thêm lớp ở giữa cathode và organic layer - lớp này được gọi là electron injection layer (EIL).

Giải thích nguyên nhân
Đã có nhiều giả thuyết giải thích cho việc lớp EI làm tăng efficiency của OLED. Có giả thuyết cho rằng do LiF phản ứng với Alq3 trước khi Al được deposited. Cũng có giả thuyết cho rằng không phải do những phản ứng hóa học xảy ra giữa Alq3 với LiF mà chỉ là do "charge redistribution" do work function của Alq3 và LiF khác nhau. Sau này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)và UPS (Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy) và biết được nguyên nhân là do phản ứng hóa học đã xảy ra khi sử dụng thêm lớp LiF. Tuy nhiên, kết quả cho thấy chỉ khi lớp Al đã được depisited thì phản ứng mới xảy ra theo phương trình 3Alq3 + 3LiF + Al -> AlF3 + 3Li+Alq3-

Cụ thể, kết quả UPS là:
Khi Alq3 và LiF được deposited : HOMO position chỉ tăng nhẹ (khoảng 0.1 eV)
Khi Alq3, LiF và Al được deposited : HOMO position tăng 1.0 eV

Kết quả XPS:
Khi chỉ có Alq3: Binding energy of Al 2p là: 74.4 eV
Khi có Alq3 và LiF: Binding energy of Al 2p: chỉ thay đổi một ít.
Khi có Alq3, LiF và Al: Binding energy of Al 2p: 75.3 eV.

Khi có Alq3 và LiF: Biding energy of Li 1s là: 55.6 eV
Khi có Alq3, LiF và Al: Binding energy od Li 1s là: 57.1 eV

Kết quả trên chứng tỏ chỉ khi Al cathode được tráng lên thì phản ứng hóa học mới xảy ra.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng đã khảo sát liệu LiF có phản ứng với những kim loại khác làm cathode không.
Hõ đã khảo sát bằng cách deposite LiF lên Au và Al. Kết quả XPS cho thấy Binding energy Li 1s của LiF/Au là 55.6 eV (đúng bằng mức năng lượng khi tráng Alq3 và LiF) còn Binding energy Li 1s của LiF/Al là 57.2 eV (đúng bằng mức năng lượng khi tráng Alq3,LiF và Al). Qua đó cho thấy LiF phản ứng với kim loại làm cathode nhưng “có chọn lọc” (Chọn lọc cụ thể ra sao hy vọng mọi người sẽ cùng đóng góp sau nha! )

Đó là những vấn đề mình biết được sau khi đọc 1 tài liệu. Mình gửi tài liệu mình đọc lên luôn. Có gì mọi người đóng góp thêm nha! Cám ơn mọi người!

Link download nè!
[You must be registered and logged in to see this link.]