紫外光对PEDOT:PSS薄膜电学性能影响的研究

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在当前的有机电子学研究中,PEDOT:PSS薄膜因其较高的导电性、透明度,能够用卷对卷(roll-to-roll)工艺制作等优点而被广泛应用。电导率和功函数是PEDOT:PSS薄膜最重要的两个性质。如果要使PEDOT:PSS薄膜更好的应用于有机光电器件,需要获得电导率更大、功函数更高的PEDOT:PSS薄膜。本文研究了一种提高PEDOT:PSS薄膜电导率和功函数的新方法,发现通过用波长为254nm的紫外光照射处于真空中的PEDOT:PSS薄膜,薄膜电导率提高了四个数量级,功函数增大了约0.3 eV。本文还发现用这种方法提高的薄膜电导率稳定性很好,紫外光处理过的PEDOT:PSS薄膜置于大气中10小时后仍保持高电导率。为了探索紫外光对PEDOT:PSS薄膜的作用机理,本文对PEDOT:PSS薄膜进行了I-V曲线测量,X射线光电子能谱(XPS)分析,原子力显微镜(AFM)观察。通过这些测试手段本文对PEDOT:PSS薄膜导电性和功函数显著增加的机理作出了合理的分析:主要是因为在波长为254nm的紫外光照射下,PEDOT:PSS薄膜表面发生了分解效应和组成变化。本文最后用经紫外线照射处理过的PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层制备了hole-only有机器件,实验发现注入势垒高度因PEDOT:PSS薄膜表面状态变化而变化,证明PEDOT:PSS薄膜功函数的大小确实可以控制空穴的注入。
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