Análisis de propiedades morfológicas y ópticas de capas orgánicas transportadoras de huecos

Abstract

En el presente trabajo, por medio de la técnica de evaporación térmica en alto vacío, se depositaron películas delgadas orgánicas bajo condiciones de depósito controladas como temperatura, tasa y espesor, con el fin de realizar un estudio que permita determinar las condiciones óptimas para el depósito de este tipo de capas orgánicas. Se realizó el análisis de las propiedades morfológicas y ópticas de capas de 4–4’–N, N’–dicarbazole–biphenyl (CBP), en función de los parámetros de depósito por medio de perfilometría, microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectrofotometría. Por espectrofotometría se determinó el índice de refracción y el coeficiente de extinción de las capas producidas a diferentes temperaturas y espesores. El estudio realizado permitió definir que las mejores condiciones se presentan cuando las películas son depositadas a una temperatura de 22◦C (ambiente) o de 40◦C. Finalmente, se fabricaron diodos orgánicos emisores de luz (OLEDs), bajo las mismas condiciones de depósito: El Dispositivo A usa CBP como capa transportadora de huecos, mientras que el Dispositivo B usa NPB. Así, del análisis del espectro de electroluminiscencia y de la gráfica Corriente vs Voltaje, se determinó que el material NPB puede presentar mejores propiedades de transporte de huecos que el CBP, ya que el Dispositivo B es el que presenta las mejores propiedades emisoras.

Abstract: In the present work, by means of the high vacuum thermal evaporation technique, organic thin films were deposited under controlled deposition conditions such as temperature, rate and thickness, in order to carry out a study to determine the optimal conditions for depositing this type of organic layers. The morphological and optical properties of 4-4’-N, N’-dicarbazole-biphenyl (CBP) layers were analyzed according to deposition parameters by means of profilometry, scanning electron microscopy (SEM) and spectrophotometry. The refractive index and extinction coefficient of the layers produced at different temperatures and thicknesses were determined by spectrophotometry. The study made it possible to define that the best conditions occur when films are deposited at a temperature of 22◦C (ambient) or 40◦C. Finally, organic light-emitting diodes (OLEDs) were manufactured under the same deposition conditions: The Device A uses CBP as the hole transport layer, while the Device B uses NPB. Thus, from the analysis of the electroluminescence spectrum and the Current vs. Voltage graph, it was determined that NPB material may have better hole transport properties than CBP, since Device B is the one with the best emitting properties.