Μελέτη οπτικών ιδιοτήτων οργανικών αγώγιμων πολυμερών για εφαρμογή σε οργανικές ηλεκτρονικές διατάξεις
Creators: name: Νικολαϊδου, Δόμνα Μαρία Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Οργανικά Ηλεκτρονικά
Φασματοσκοπική Ελλειψομετρία
Αγώγιμα Πολυμερή
Organic electronics
Spectroscopic Ellipsometry
Conductive Polymers

description: Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν οι οπτικές και ηλεκτρονικές ιδιότητες υμενίων PEDOT:PSS. Το PEDOT:PSS αποτελεί ένα αγώγιμο πολυμερές,που χρησιμοποιείται ήδη ως στρώμα μεταφοράς οπών στα οργανικά ηλεκτρονικά και ερευνάται η χρήση ως ηλεκτροδίου σε οργανικές φωτοβολταικές διατάξεις , αντικαταστάτης του ανόργανου ΙΤΟ  Οι ιδιότητες του είναι η υψηλή αγωγιμότητα, η διαφάνεια και η μεγάλη σταθερότητα. Η κατάλληλη επεξεργασία του αυξάνει δραματικά την αγωγιμότητα του. Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη και βελτίωση της αγωγιμότητάς του υλικού για την εφαρμογή του σε οργανικά ηλεκτρονικά. Στο πρώτο μέρος των πειραμάτων πραγματοποιείται εναπόθεση υμενίων PEDOT:PSS PH 1000 με διαφορετικές συγκεντρώσεις διαλύτη διμεθυλοσουλφοξειδίου (Dimethyl Sulfoxide DMSO) σε υπόστρωμα γυαλιού. Μελετήθηκε η επίδραση του διαλύτη στις οπτικές και ηλεκτρικές ιδιότητες του υλικού με Φασματοσκοπική Ελλειψομετρία. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα μετρήθηκε με την μέθοδο Van der Pauw. Επιπλέον υπολογίστηκε η αγωγιμότητα του υλικού, με την χρήση κατάλληλου μοντέλου, από την Φασματοσκοπική Ελλειψομετρία. Στο τέλος του πρώτου πειραματικού μέρους γίνεται σύγκριση των τιμών της ηλεκτρικής και της οπτικής αγωγιμότητας.Στο δεύτερο μέρος της εργασίας πραγματοποιήθηκε εναπόθεση υμενίων PEDOT με συγκέντρωση 6% διαλύτη DMSO . Στη συνέχεια τα υμένια μετά την πρώτη ξήρανση , επαναθερμαίνονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες (120οC-220οC) και μελετώνται οι οπτικές τους ιδιότητες με μετρήσεις Real time SE κατά την διαδικασία της θέρμανσης. Μελετώνται η επίδραση της θερμοκρασίας στην διηλεκτρική συνάρτηση, στον δείκτη διάθλασης και σε άλλες οπτικές παραμέτρους με την χρήση κατάλληλων μοντέλων .Τέλος με αναφορά την υπάρχουσα βιβλιογραφία γίνεται προσπάθεια ερμηνείας των αποτελεσμάτων και εξαγωγής συμπερασμάτων , για τη κατανόηση του μηχανισμού αγωγιμότητας, την κινητικότητα των φορέων και την βελτιστοποίηση ηλεκτρονικών διατάξεων οργανικών φωτοβολταικών.
description: In this master thesis have been investigated the electrical and optical properties of PEDOT:PSS thin films. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrenesulfonate (PEDOT:PSS) is a transparent conductor material that is widely used in organic light-emitting diodes and organic photovoltaics. PEDOT:PSS exhibits good conductivity, good optical transparency in thin film form and high stability. Conductive PEDOT:PSS opens opportunities to replace the expensive and vacuum processed inorganic electrodes such as Indium Tin Oxide in organic electronic devices. The current thesis is constituted in two experimental parts. In first part a detailed study of deposition of PEDOT:PSS from aqueous dispersion using different concentrations of Dimethyl sulfoxide (DMSO) solvent onto glass substrate. Spectroscopic Ellipsometry (SE) in an extended spectral region from the NIR to the Vis-fUV has been implemented to study the optical properties and to estimate the theoretical electrical conductivity of PEDOT:PSS films. Van der Pauw has been used also, to measured the d.c conductivity. The estimated theoretical conductivity was compared with the measured.Moreover, the effect of the temperature and the duration of the post-annealling have been studied in second part. PEDOT:PSS thin films deposited from aqueous dispersion using 6% concentration of Dimethyl sulfoxide (DMSO) solvent onto glass substrate. Real-time Spectroscopic Ellipsometry from the near infrared to the visible and far ultraviolet spectral region, has been implemented in order to investigate the evolution of the optical, electronic and electrical properties of PEDOT:PSS thin films by the post-deposition thermal annealing, in various temperatures . This information will contribute to the understanding and the optimization of the charge transport mechanisms in the PEDOT:PSS interfaces with the active blend material (bulk heterojunction), towards the fabrication of organic solar cells with enhanced efficiencies.