有机整流二极管

有机整流二极管15硕 许昆一、实验目的1、掌握真空蒸发方法制备有机整流二极管的方法2、了解有机整流二极管的原理3、对制备的器件做测试二、实验仪器，耗材，工具培养皿2套，烧杯1个，样品架，掩膜版架，ITO片子，坩埚，酞菁铜，BCP三、实验原理ITO导电玻璃为底电极，Al为顶电极，相对于玻片1一层100nmCuPc的单层结构，玻片2在100nm CuPc之上再蒸一层15nm的BCP作为空穴阻挡层，验证其对于器件整流特性的影响。四、 实验内容（一）准备工作1、将准备好的ITO玻璃依次用丙酮、无水乙醇、去离子水各超声10mins，之后用去离子水清洗，用氮气吹干水滴，最后放入真空烘箱进行烘干备用；2、实验用的掩膜板、挡板、烧杯、培养皿等先用洗衣粉擦洗干净，之后用去离子水清洗，再用吹风机吹干，放入烘箱烘干；3、实验用的坩埚先用酒精棉擦洗，再用丙酮、无水乙醇、去离子水依次超声10mins，之后用去离子水清洗，用氮气吹干水滴，最后放入真空烘箱进行烘干4、以耐高温胶带粘片子长边一侧，以留出电极；（二）蒸酞菁铜薄膜实验过程1、白台子开水，检查所有阀门保持关闭；开总电源，开机械泵、扩散泵电源；2、开阀，打开真空计热偶规；3、真空室放气，放气完拧紧放气阀；4、升真空室，用酒精棉擦干净真空室内壁及样品夹子；5、安装玻璃挡板，以及装有ITO片子的掩膜板，放好装有适量酞菁铜的坩埚；6、一手扶着蒸发室外壁，缓慢放下真空室；7、关阀，开阀；8、待真空计有示数后关阀开阀；9、待真空计示数降到10Pa以下时，关阀开阀；10、待真空计示数降到10Pa以下时，关阀开阀；11、待到开阀后的示数降到10Pa以下时，开阀，此时两阀双开；12、待真空计示数降到6Pa以下时，关阀开大阀；13、待20分钟左右（真空计示数不再下降），开电离规，刚打开电离规时示数一般小于1Pa就正常；14、待示数降到3E-3Pa以下时，设置坩埚温度为400度，加坩埚电压为35V；15、看到挡板上有蓝色出现时，移开挡板，记下此时频率计的示数，根据欲蒸膜的厚度，根据每下降13Hz膜生长1nm酞菁铜薄膜，计算出截止时的频率计示数；16、每隔一分钟记录频率计下降的下降值，等蒸发到提前计算好的截止示数时，迅速关上挡板，关电离规；17、等坩埚温度降到150度以下时，关大阀，蒸发室放气（刚放一点气看真空计示数没有上升说明没有漏气继续放气），取出玻片1放入培养皿中备用；（三）蒸发BCP实验过程18、第17步之后，升起蒸发室，放好装有适量BCP的坩埚，降下蒸发室，关阀开阀；19、待真空计有示数后关阀开阀；20、待真空计示数降到10Pa以下时，关阀开阀；21、待真空计示数降到10Pa以下时，关阀开阀；22、待到开阀后的示数降到10Pa以下时，开阀，此时两阀双开；23、待真空计示数降到6Pa以下时，关阀开大阀；24、待20分钟左右，开电离规，逐渐加大电压直到坩埚温度为160度，加坩埚电压为25V；25、过一会移开挡板看频率计示数是否有下降，当开始有下降时，记下此时频率计的示数，移开挡板，根据欲蒸膜的厚度，根据每下降15Hz生长1nm BCP薄膜，计算出截止时的频率计示数；26、当频率计示数中途不降时，可适当升高坩埚温度为170度27、到达频率计截止示数时，马上关上玻璃挡板，记下此时时间，关上坩埚电压源，关闭衬底温度显示器，关上频率计，关上电离规28、把黑色开关由扩散泵打到机械泵（不再使用台子的时候早点让扩散泵停止工作早点冷下来）29、等坩埚温度降至150度以下时，关大阀，蒸发室放气30、放气完，关上放气阀，升起蒸发室，取出玻片2、坩埚、挡板等29、用机械泵抽真空保护，然后关阀；30、待冷却后，关各阀，机械泵放气，关机械泵、总电源和热偶规等测试设备，关冷却水。（四）蒸铝电极实验过程31、第30步之后，类似上述白台子操作步骤，注意绿台子的扩散泵电流要另外加，加至8A；32、在绿台子将真空度抽至1.5 E-3Pa以下，打开频率计，开启蒸发开关，从35开始每隔5逐级升高电流至40-45；33、待铝丝熔化，移开挡板，看频率计示数是否有下降，开始有下降时记下此时频率计的示数，根据欲蒸膜的厚度100nm，根据每下降33Hz膜生长1nm，计算出截止时的频率计示数；34、到达频率计截止示数时，迅速关上挡板；35、适当加大蒸发电流，使得剩余的铝蒸发干净，达到清洁的目的；36、蒸发电流归零，关闭蒸发开关，关闭频率计，关闭电离规；37、扩散泵电流调为零（不再使用台子时早关扩散泵可提前冷却）；38、待蒸发室温度降低时，关大阀，蒸发室放气，结束后关上；39、升起真空室，取出玻片2，关真空室，开阀，用机械泵抽真空保护，然后关阀；30、待冷却后，关各阀，机械泵放气，关机械泵、总电源和热偶规等测试设备，关冷却水。五、实验结果1、实验成品如图1所示：图12、实验数据处理（1）玻片1（无15nm BCP层）在-5-5V，0.05步长2.5%光强下的I-V曲线：（2）玻片2（有15nm BCP层）在-5-5V，0.05步长2.5%光强下的I-V曲线：两图皆有整流特性，比较两图可发现添加15nm BCP层作为空穴阻挡层对于器件性能的改变不大，后续实验可适量增减BCP层厚度，验证不同厚度下BCP层对器件性能的影响。