Điều kiện chế tạo: Sau khi tạo màng MEH-PPV và khảo sát các tính chất của màng (hấp thụ, phát quang), người ta tiến hành tạo linh kiện ITO/MEH-PPV/Al. và AZO/MEH-PPV/Al. (màng MEH-PPV được phủ lên đế ITO bằng phương pháp spin coating). Các kết quả thực nghiệm của linh
kiện AZO/MEH-PPV/Al gần tương tự như của linh kiện ITO/MEH-PPV/Al nên trong mục này, người ta chỉ trình bày kết quả của linh kiện sau và ảnh hưởng của môi trường lên tính chất quang - điện của vật liệu.
Đặc trưng I- V và điện phát quang của linh kiện ITO/MEH-PPV/Al trên sau 5 lần đo (mỗi lần đo cách nhau 4 phút) ở môi trường không khí được trình bày trong Hình2.24. Trong lần đo đầu tiên, điện thế kích của hệ (đặc trưng I-V) khoảng 2V, trong khi thế mở phát quang khoảng 3,5V. Cường độ điện phát quang đạt giá trị bão hòa tại điện thế 7V và sau đó giảm dần [13]. Ở những lần đo sau, cường độ dòng điện qua hệ cũng như cường độ điện phát quang suy giảm rất nhanh trong khi điện thế kích và thế mở phát quang lại tăng theo thời gian. Hiện tượng này chứng tỏ MEH-PPV rất nhạy cảm với tác động của môi trường. Mặt khác, điện thế kích và thế mở phát quang khá thấp đối với vật liệu hữu cơ, cho thấy MEH-PPV là vật liệu thích hợp trong các ứng dụng hiển thị.
Hình 2.24: Đặc trưng I-V (a) và cường độ điện phát quang (b) của linh kiện ITO/MEH-PPV/Al sau 5 lần đo trong không khí, mỗi lần đo cách nhau khoảng 4 phút. Quy ước về màu đường cong của hình (a) và (b) giống nhau.
Để khảo sát ảnh hưởng của môi trường lên tính chất quang điện của linh kiện , người ta đã tiến hành đo những mẫu khác trong buồng chân không có áp suất 0,1 torr theo chế độ đo vòng (cyclic) và được trình bày trên Hình 2.25.
Hình 2.25: Đặc trưng I-V (b) và cường độ điện phát quang (b) đo theo chế độ áp vòng của linh kiện ITO/MEH-PPV/Al sau 3 lần đo trong chân không,
lần đo thứ nhất và thứ hai cách nhau 10 phút, lần đo thứ ba sau lần đo thứ hai 4 giờ. Quy ước về màu đường cong của hình (a) và (b) giống nhau.
Cả hai đường cong I-V điện phát quang (Hình 2.25a và b) khi tăng thế và giảm thế phân cực gần như trùng nhau. Mặt khác, sự giảm cấp của linh kiện trong chân không diễn ra chậm hơn hẳn so với ngoài không khí. Như vậy, nếu quá trình chế tạo hệ đa lớp (linh kiện) diễn ra trong một môi trường “sạch” (không có tác nhân gây giảm cấp vật liệu như oxy hay hơi ẩm) và được đóng gói (packaging) trong chân không cao, chất lượng và độ bền của chúng sẽ tăng lên rất nhiều.
So sánh Hình 2.24 và Hình 2.25, chúng tôi nhận thấy có sự khác biệt về điện thế kích và điện thế phát quang giữa hai mẫu khác nhau. Theo chúng tôi, sự khác biệt này là do bản chất các giao diện ITO/polymer/kim loại không đồng nhất [13] ở những mẫu khác nhau và độ dày màng MEH-PPV của các mẫu cũng khác nhau. Khi các lớp tiếp xúc này có chất lượng không tốt (do có lớp đơn điện môi hình thành trong quá trình chế tạo giữa các lớp tiếp giáp) thì điện thế ngưỡng cho quá trình phun hạt tải sẽ lớn hơn độ chênh lệch thế thực sự giữa các lớp tiếp giáp làm cho điện áp ngoài cần thiết cho quá trình phun hạt tải sẽ cao hơn.
2.7.3. So sánh đường đặc trưng I-V và L-V của hai linh kiện ITO)/Alq3/Al và ITO/ MEH-PPV /Al Al và ITO/ MEH-PPV /Al
Dựa vào hai kết quả đã đo được tiến hành so sánh hai đường đặc trưng I-V và điện phát quang của hai linh kiện ITO/Alq3/Al và ITO/MEH-PPV/Al (Hình IV-26), để thấy rõ hơn ưu nhược điểm của hai loại vật liệu [13].
Từ hai đường đặc trưng của hai hệ này (Hình IV-26) chúng tôi nhận thấy rằng:
Thế mở trong trường hợp dùng MEH-PPV lớn hơn so với trường hợp dùng Alq3 (Alq3: 3,5 V; MEH-PPV: 4,2V ) có thể là do độ dày màng của hai lớp không tương đồng nhau.
Cường độ dòng qua lớp MEH-PPV lớn hơn rất nhiều so với qua lớp Alq3 (khoảng tuyến tính của hệ đa lớp Alq3:1 – 7 mA; hệ đa lớp MEH-PPV: 2 – 24 mA), điều này đồng nghĩa với lượng electron và lỗ trống tiêm vào trong trường hợp sử dụng lớp MEH-PPV cao hơn nhiều so với trường hợp sử dụng lớp Alq3. Với lượng electron và lỗ trống được tiêm vào cao như thế nên khả năng kết hợp tạo thành exciton cao, đây là điều kiện cần cho OLED phát quang (Đặc trưng điện phát quang của màng MEH-PPV ổn định hơn rất nhiều so với đặc trưng điện phát quang của màng Alq3).
Do vậy việc sử dụng vật liệu MEH-PPV trong chế tạo linh kiện cho khả năng phát quang cao hơn so với Alq3. Thực ra Alq3 là vật liệu dùng làm lớp truyền điện tử tốt hơn là chất phát quang.