اكسيد گرافن كربوكسيله به‌عنوان لايه تزريق‌كننده حفره موثر در ديود نورگسيل پليمري

Carboxylated Graphene Oxide as an Efficient Hole-Injection Layer in Polymer Light Emitting Diode

در اين مقاله، ديود نورگسيل پليمري (PLED) با پيكربندي glass/ITO/GO-COOH/MEH-PPV/Al ساخته شد. ابتدا لايه نازك اينديوم قلع اكسيد (ITO) بر روي زيرلايه‌هاي شيشه‌اي، به روش كندوپاش فركانس راديويي (RF) لايه‌نشاني و سپس تاثير اكسيد گرافن كربوكسيله (GO-COOH) سنتزي به‌عنوان لايه تزريق‌كننده حفره (HIL) بر روي عملكرد PLED ساخته‌شده با پلي (2- متوكسي- 5- (?2- اتيل هگزيلوكسي)-1، 4- فنيلن وينيلن) (MEH-PPV) بررسي شد. همچنين خواص الكتريكي و نوري الكترود شفاف ITO اندازه‌گيري شد. درنهايت، عملكرد ديود ساخته‌شده بررسي گرديد و با PLED ساخته‌شده با پلي (3، 4- اتيلن دي‌اكسي تيوفن): پلي (استايرن سولفونات) (PEDOT:PSS) به‌عنوان HIL موردمقايسه قرار گرفت. به‌منظور تخمين ارتفاع سد پتانسيل تزريق حفره (?) PLEDs ساخته‌شده، از مدل تونل‌زني فاولر- نوردهايم (FN) استفاده شد. نتايج نشان مي‌دهد كه GO-COOH تزريق حفره در داخل ساختار PLED را بهبود داده و سبب كاهش ولتاژ روشن شدن قطعه مي‌شود. بنابراين، GO-COOH مي‌تواند به‌عنوان يك HIL مناسب در PLEDs و همچنين ساير افزاره‌هاي ميكرو و نانوالكترونيكي استفاده شود.

In this work, polymer light-emitting diode (PLED) with configuration of glass/ITO/GO-COOH/MEH-PPV/Al was fabricated. At first, indium tin oxide (ITO) thin ?lm was deposited on glass substrates by radio frequency (RF) sputtering and the influence of synthetic carboxylated graphene oxide (GO-COOH) as the hole-injection layer (HIL) on the performance of the PLED made from poly [2-methoxy-5- (2’-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene vinylene] (MEH-PPV) was investigated. In addition, electrical and optical properties of ITO transparent electrode were measured. Finally, the device performance was investigated and compared with PLED fabricated with poly (3, 4-ethylenedioxythiophene): poly (p-styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) as HIL. The Fowler-Nordheim (FN) tunneling model was used to estimate the hole injection barrier height (?) of the fabricated PLEDs. According to the obtained results, the GO-COOH layer improved the hole-injection within the PLED structure, resulting in the reduction of the turn-on voltage of the fabricated devices. As a result, it can be concluded that the GO-COOH can be used as a convenient HIL in PLEDs as well as other micro or nano electronic devices.