Phổ hấp thụ trỡnh bày mối quan hệ giữa cường độ hấp thụ ỏnh sỏng của vật liệu với bước súng ỏnh sỏng chiếu vào vật liệu. Phổ hấp thụ tử ngoại – khả kiến (UV-vis) thụng thường được đo ở bước súng từ 300-800 nm. Phộp đo phổ hấp thụ cho ta rất nhiều thụng tin về vật liệu như: độ rộng vựng cấm, dự đoỏn bước súng huỳnh quang của vật liệu phỏt quang, cỏc dịch chuyển quang học... Cỏc phộp đo phổ hấp thụ được tiến hành trờn hệ mỏy UV-VIS Jasco V570 của Khoa Vật lý kỹ thuật và cụng nghệ nanụ, Đại học Cụng nghệ, ĐHQG HN, hoặc hệ mỏy UV-VIS-NIR, nhón hiệu Cary 5000, Varian (USA) đặt tại Viện khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Cụng nghệ Việt nam, với dải phổ làm việc của mỏy từ 200 nm đến 3000 nm.
3.1.2. Phổ quang huỳnh quang
Phổ quang huỳnh quang trỡnh bày sự phụ thuộc của cường độ huỳnh quang vào bước súng phỏt xạ dưới sự kớch thớch bằng ỏnh sỏng với bước súng nhất định nào đú. Phổ quang huỳnh quang cho phộp ta nghiờn cứu cấu trỳc điện tử và nhiều tớnh chất quan trọng khỏc nhau của vật liệu. Sơ đồ của hệ đo huỳnh quang được trỡnh bày trờn hỡnh 3.2.
Hỡnh 3.2. Sơ đồ nguyờn lý hệ đo huỳnh quang
Ánh sỏng từ nguồn kớch thớch đơn sắc, được chiếu tới mẫu, bức xạ huỳnh quang phỏt xạ từ mẫu được thu vào một đầu của sợi quang và được đưa vào hệ mỏy đơn sắc để phõn tỏch thành cỏc bước súng phỏt xạ riờng biệt. Sau đú, tớn hiệu quang được đưa vào bộ detector và được xử lý để biến đổi thành tớn hiệu điện, tớn hiệu này được khuyếch đại và rồi được đưa vào mỏy tớnh xử lý. Cỏc phộp đo phổ quang huỳnh quang được tiến hành trờn cỏc hệ mỏy quang phổ nhón hiệu MicroSpec 2300i và LabRam-1B, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Cụng nghệ Việt nam. Nguồn kớch thớch quang sử dụng trong nghiờn cứu là laser He-Cd phỏt tại hai bước súng 325 nm, 422 nm, và laser Ar phỏt tại bước súng 488 nm. Hoặc mỏy quang phổ FL 3 - 22, Khoa Vật lý, trường Đại học KHTN, ĐHQG Hà Nội và FL 3 - 22, Viện Vật liệu Nantes - IMN, Trường Đại học Nantes, Phỏp với nguồn kớch thớch quang
sử dụng trong nghiờn cứu là đốn Xenon cú dải phổ 250–1000 nm, bước súng kớch thớch được chọn lọc thụng qua bộ lọc sắc.
3.1.3. Phộp đo đặc tuyến I-V
Trong phương phỏp này điện thế được đặt vào hai đầu điện cực catốt và anốt của linh kiện được quột trong một dải điện thế nhất định với tốc độ quột khụng đổi và khi đú dũng qua điện cực tương ứng được xỏc định. Trong cỏc nghiờn cứu của chỳng tụi cỏc phộp đo đặc tuyến IV của cỏc linh kiện quang tử (OLED và OSC) được tiến hành trờn hệ AutoLab. PGS - 30 tại Phũng Vật liệu và Linh kiện năng lượng, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam. Để đo cỏc tớnh chất quang điện của vật liệu và linh kiện pin mặt trời chỳng tụi ghộp nối hệ đo với thiết bị chiếu sỏng là đốn Halogen cú cụng suất Pin = 50 mW/cm2
.
Hỡnh 3.3. Sơ đồ thiết bị AutoLab. PGS - 30
3.1.4. Phộp đo đặc tuyến L-V và E – V
Để đo cỏc đặc tuyến L-V (độ chúi – điện thế) và E – V (Hiệu suất huỳnh quang – điện thế) của cỏc điốt phỏt quang chỳng tụi sử dụng hệ đo gồm bộ nguồn Keithley 2400 kết hợp với quang kế PR650 (hỡnh 3.4). Trong phương phỏp này điện
thế được đặt vào hai đầu điện cực catốt và anốt của linh kiện được quột trong một dải điện thế nhất định với tốc độ quột khụng đổi và khi đú ỏnh sỏng sinh ra tương ứng được xỏc định nhờ vào thiết bị quang kế PR650. Trong thời gian đo, chõn khụng của buồng đo được duy trỡ bằng bơm chõn khụng ở ỏp suất giới hạn 5x10-4
torr.
Từ đú ta sẽ tớnh toỏn được độ chúi (L) là cường độ huỳnh quang trờn một đơn vị diện tớch được chiếu theo một hướng xỏc định (đơn vị candela trờn một vuụng, cd/m2
).
Hiệu suất huỳnh quang (LE) của OLED được đo bằng candela trờn ampe (đơn vị cd/A) và nhận được trờn cơ sở đo độ chúi (L, đơn vị candela trờn một vuụng, cd/m2
) tại một mật độ dũng điện nhất định (J) theo phương trỡnh LE=L/J.
Hỡnh 3.4. Hệ đo cỏc đặc tuyến L-V và E – V của cỏc điốt phỏt quang.