Mavi ışık yayan bir organik diyotta perilen diimid kullanımının etkisi üzerine bir empedans çalışması

Abstract

Bu tez çalışmasında, perilen diimid (PDI) türevlerinden birinin dopant ve ETL olarak kullanıldığı ışık yayan organik diyotlarda empedans araştırmaları yapılmıştır. Doplanan ve ETL olarak kullanılan madde, mavi emisyonu ile bilinen Poli(9,9-di-n-hegzil fluorenil-2,7diyl) (PFH); dopant ve ETL olarak seçilen aromatik dimid, N-N'-bis-2-(1-hidroksihegzil)-3,4,9,10-perilenbis(dikarboksi imid) (HHPER)' dir.Çalışmada incelenen cihaz kompozisyonları şöyledir; ITO/PEDOT:PSS/PFH/Ca/Al referans olarak kullanılmak üzere, ITO/PEDOT:PSS/PFH:HHPER/Ca/Al, ITO/PEDOT:PSS/PFH/HHPER/Ca/Al, ITO/PEDOT:PSS/PFH/Alq3/Ca/Al, ITO/PEDOT:PSS/PFH:HHPER/Alq3/Ca/Al, ITO/PEDOT:PSS/PFH/HHPER/Alq3/Ca/Al' dir.Cihazlar yapılmadan önce, maddelerin cam üzerindeki kaplamalarının (PEDOT:PSS, PFH, PFH:DOPANT) absorbsiyon ve fotolüminesansları UV-VIS ve Floresans Spektrofotometresiyle, PEDOT:PSS ve PFH' in ince filmlerinin; yüzey pürüzlülükleri Atomik Kuvvet Mikroskopuyla (AFM) ve kalınlıkları X-Işın Difraktometresiyle (XRD) elde edilmiştir.Hazırlanan cihazların optik ve elektriksel özellikleri belirlendikten sonra empedans çalışmaları ile HHPER' in dopant olarak kullanıldığı cihazın performansının, referans cihaza göre arttığı gözlenmiştir ve elektron aktarım katmanı olarak kullanılmasının cihaz performansına etkisi incelenmiştir.Cihaz performansları karşılaştırıldığında i) Optimum polifloren kalınlığının 59nm, tavlama sıcaklığının 140 oC olduğu, ii) HHPER' in emisyon katmanına doplanarak kullanılmasının, elektron aktarım katmanı olarak kullanılmasından daha verimli olduğu ve iii) Elektron aktarım katmanı olarak Alq3 kullanıldığında, emisyon şiddetine etkisinin en çok HHPER doplanmış cihazda olduğu bulunmuştur.Anahtar sözcükler: Empedans, Organik Işık Yayan Diyot, Polifloren, Perilendiimid.

In this thesis, impedance analysis was made for the organic light emitting diodes which a PDI derivative was used as dopant and ETL.The OLED devices are; reference device; ITO/PEDOT:PSS/PFH/Ca/Al, ITO/PEDOT:PSS/PFH:HHPER/Ca/Al, ITO/PEDOT:PSS/PFH/HHPER/Ca/Al, ITO/PEDOT:PSS/PFH/Alq3/Ca/Al, ITO/PEDOT:PSS/PFH:HHPER/Alq3/Ca/Al and ITO/PEDOT:PSS/PFH/HHPER/Alq3/Ca/Al. Before fabricating of devices, absorption and photoluminescence of the thin films (PEDOT:PSS, PFH, PFH:DOPANT) on the glass substrates were analysed by UV-VIS and Florescence Spectrophotometer and the thickness of the layers were obtained with X-Ray Difractometer.After measuring the the devices? optic and electrical characteristics, the effect of the HHPER which was used as a dopant or ETL on the device characteristics was investigated by impedance spectroscopy.When the performance of the devices was compared; i) The optimum thickness of the PFH layer should be 59nm and annealing temperature for the PFH should be 140 oC. ii) It is more efficient the use of HHPER as a dopant in the device instead of electron transport layer. iii) When Alq3 was used as an electron transport layer, performance of the device which HHPER was used as a dopant was much higher than the referance device.Keywords: İmpedance, Organic Light Emitting Diodes, Polyfluorene, Perylenediimide.