تولید کربنات سدیم

خلاصه

محققین از یک لایه بافری کاتدی کربنات سدیم برای بهبود خصوصیات الکترونی دیود های OLED استفاده کردند. لایه‌ های کربنات سدیم با ضخامت ‌های مختلف توسط روند تبخیر حرارتی پودرهای کربنات سدیم تهیه شد. هنگامی که یک لایه کربنات سدیم به ضخامت ۱ نانومتر بین کاتد های آلومینیوم و لایه ‌های انتقال ‌دهنده در هنگام خرید کربنات سدیم و تولید کربنات سدیم قرار گرفت. ویژگی ‌های دستگاه مانند ولتاژ روشن ، حداکثر درخشندگی و کارایی دستگاه بهبود یافت.

سطح فیلم ALQ3 پس از رسوب لایه کربنات سدیم هموارتر شد و مکانیسم واکنش بین ALQ3 و کربنات سدیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف ‌سنجی اشعه ایکس و اشعه ماورای بنفش نشان می‌دهد که برخی از الکترون ‌ها از کربنات سدیم به ALQ3 منتقل می‌شوند. که باعث افزایش غلظت و تعداد الکترون در فیلم‌های ALQ3  شده. و سطح فرمی را به نزدیک‌ترین مدار مولکولی اشغال نشده ALQ3 نزدیک می‌نمایند.

بنابراین بازده تزریق الکترون به دلیل کاهش سد تزریق الکترون که تعادل حامل بار را OLED ها بهبود می ‌بخشد و منجر به کارایی بهتر دستگاه در روند خرید کربنات سدیم و تولید کربنات سدیم می شود افزایش می یابد.

برای خرید کربنات سدیم تماس بگیرید .

اطلاعات تماس

شماره های تماس :

  • شرکت                         ۰۴۱۳۲۹۰۷۰۰۱
  • آقای مرتضی بخشایشی  ۰۹۱۴۱۰۳۲۲۹۲
  • آقای رضا بخشایشی       ۰۹۱۴۱۰۳۲۳۲۹
  • آقای امید بخشایشی      ۰۹۱۴۵۸۴۵۵۲۹

آدرس انبار ها :

  • انبار تبریز : جاده مایان – شهرک صنعتی مایان – فلکه دوم
  • انبار تهران : جاده قدیم قم – شور آباد

مقدمه

برای صفحه نمایش های مسطح تمام ‌رنگی و صفحه های تخت به دلیل مزایایی مانند سهولت ساخت و راحتی استفاده در برنامه‌  ها از روش‌های مورد مطالعه در این مقاله استفاده شده است. بنابر این تلاش زیادی برای بهبود ساختارهای دستگاه OLED و درک مکانیزم عملکرد آن‌ ها انجام شده است. بهبود تعادل شارژ مسئله اصلی افزایش کارایی OLED می باشد. از این ‌رو که تحرک الکترون ‌ها بسیار کمتر از حفره‌های موجود در مواد آلی است برای بدست آوردن تعادل بار بهتر در OLED باید توانایی تزریق و انتقال الکترون را هنگام تولید کربنات سدیم افزایش داد.

همچنین بازده تزریق الکترون یک پارامتر مهم بوده و تا حد زیادی به عملکرد کاتد بستگی دارد. با این‌ حال این مواد با اکسیژن موجود در جو محیط بسیار واکنش پذیر می باشند. و منجر به ایجاد کاتد های ناپایدار می شوند جستجوی مواد بهتر کاتدی منجر به کشف کاتد های دولایه ای شد. که دارای لایه ‌های بافری عایق می باشند. تمام لایه ‌های آلی ، لایه های بافری و کاتد با استفاده از روند تبخیر حرارتی در دمای اتاق رسوب می کنند.

مورفولوژی سطح فیلم ‌ها با استفاده از یک  میکروسکوپ نیروی اتمی AFM  مورد تجزیه و تحلیل گرفته است. ساختار الکترونی رابط و تغییر در باند ظرفیت با استفاده از طیف‌ سنجی اشعه ایکس و طیف سنجی اشعه ماورای بنفش تعیین و بررسی شده است. سطح فرمی سیستم UPS  بر روی یک فیلم طلا اندازه‌گیری شده است.

مشخصات چگالی-ولتاژ و درخشندگی-ولتاژ دستگاه ها با یک منبع KEITHLEY-2400  و یک  روشنایی متر LS-100 اندازه ‌گیری شده ‌اند. تمام اندازه‌گیری ‌های چگالی ، ولتاژ و درخشندگی جریان در دمای اتاق و در جو محیط بدون هیچ گونه پوشش محافظ انجام طی تولید کربنات سدیم شده است.

نمودار J-V لایه های بافری در روند تولید کربنات سدیم

شکل زیر  مشخصات J-V ، OLED ها را با ضخامت‌ های مختلف لایه‌های با فری نشان می دهد. همان طور که به وضوح مشاهده می شود وقتی یک  لایه نازک کربنات سدیم بین لایه‌ های آلومینیوم و ALQ3 طی روند تولید کربنات سدیم قرار می گیرد ولتاژ آستانه کاهش می یابد.

شکل یک تولید کربنات سدیم

شکل یک تولید کربنات سدیم

بررسی نمودار L-V هنگام استفاده از لایه کربنات سدیم

مشخصات L-V دستگاه ‌ها در شکل زیر نشان داده شده است. هنگامی که یک لایه نازک کربنات سدیم وارد روند می شود ولتاژ روشن و ولتاژ کار کاهش می یابند.

شکل دو تولید کربنات سدیم

شکل دو تولید کربنات سدیم

دستگاه بدون لایه بافری بیشترین ولتاژ را دارا می باشد. زیرا مانع تزریق آن برای الکترون‌ها به‌ عنوان تفاوت بین کمترین LUMO مدار مولکولی اشغال نشده  ALQ3  و عملکرد کار آلومینیوم شده است. کاهش ولتاژ روشن بازتاب بهبود کارایی روند تزریق الکترون در رمان تولید کربنات سدیم می باشد.

تجزیه و تحلیل داده های الکترولومینسانس دستگاه ها

جداول زیر نتایج عملکرد الکترولومینسانس دستگاه ‌ها را نشان می دهند. مشاهده می‌شود که ضخامت مطلوب لایه ‌های بافری کربنات سدیم در حدود ۰/۱ نانومتر می باشد.

ولتاژ کار ولتاژ روشن ضخامت لایه های بافری
۱۳/۸ ۷/۸ ۰
۴/۴ ۳ ۰/۵ (کربنات سدیم)
۴/۲ ۳ ۱ (کربنات سدیم)
۵/۲ ۳/۲ ۱/۵ (کربنات سدیم)
۶/۴ ۴/۲ ۲ (کربنات سدیم)
۵/۶ ۳/۲ ۱ (لیتیوم فلوئورید)
۴ ۲/۸ ۱ (کربنات سزیم)
بازده جریان حداکثر درخشندگی
۰/۵ ۱۰۰۸
۲/۲ ۶۳۸۰
۲/۲ ۷۹۷۹
۱/۴ ۵۴۸۱
۱/۲ ۵۰۷۶
۲/۰ ۷۵۰۴
۲/۲ ۸۹۹۰

درخشندگی و کارایی دستگاه دارای لایه بافری کربنات سدیم با ضخامت ۱ نانومتر حدود ۴ تا ۸ برابر دستگاه بدون ناحیه بافری کاتدی می باشد. علاوه بر این نتایج دستگاه های دارای لایه بافری جداگانه با نتایج  این روند قابل بررسی و مقایسه می باشند. به همین خاطر یک لایه بافری کربنات سدیم برای OLED ها موقع تولید کربنات سدیم بسیار مفید می باشد.

اعتقاد محققین بر این است که الکترون ‌ها به دلیل داشتن مانع برای تزریق الکترون های پایینی از کاتد به لایه آلی  تزریق می شوند. که این روند باعث بهبود تعادل حامل بار در OLED ها می‌شود. و بنابر این کارایی کلی دستگاه را بهبود می ‌بخشد.

برای بررسی بیشتر مکانیسم اثر کربنات سدیم در تزریق الکترون و روند انتقال آن  در OLED  ها یکسری دستگاه‌ های الکترونیکی بر مبنای الکترون ساخته شده است. عملکرد کار آلومینیوم به اندازه کافی مناسب است تا وقتی که یک لایه ۵۰ نانومتری آلومینیم بین الکترود و لایه ALQ3 وارد می‌ شود و از تزریق به سوراخ در فرآیند تولید کربنات سدیم جلوگیری می نماید. در هنگام کار دستگاه هیچ گونه انتشاری از دستگاه‌ های الکترونیکی بر مبنای الکترون مشاهده و ثبت نگردید. لذا می‌توان فرض نمود که فقط الکترون دارای روند تزریق می باشد.

آنالیز نمودارهای دستگاه های ساخته شده بر مبنای الکترون

شکل زیر مشخصات J-V دستگاه های الکترونیکی بر مبنای الکترون را نشان می دهد.

شکل سه تولید کربنات سدیم

شکل سه تولید کربنات سدیم

مشاهده می ‌شود که دستگاه های بر پایه الکترون با لایه ‌های بافری کربنات سدیم عملکرد بهتری دارند. در مقایسه با عملکرد دستگاه بدون لایه بافر کاتدی تراکم جریان دستگاه‌ هایی که از لایه با فری کربنات سدیم استفاده می‌کنند در همان مقدار ولتاژ در روند تولید کربنات سدیم به‌ طور چشمگیری افزایش می‌ یابد. این روند بزرگ ‌تر و قابل ‌مقایسه تر با دستگاه های دارای لایه‌ های بافری دیگر است. که با نحوه عملکرد OLDED نشان داده شده ‌اند.

از این رو روند تزریق الکترون می‌تواند با یک  ترکیب لایه با فری کربنات سدیم که در بهبود عملکرد OLED سودمند است بهبود یابد. برای تعیین منشأ بهبود عملکرد دستگاه به دلیل استفاده از یک لایه بافری تولید کربنات سدیم اثر لایه بافری بر ریخت ‌شناسی لایه انتقال الکترون ALQ3 با استفاده از AFM مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

بررسی تصاویر توپوگرافی فیلم های ALQ3 در فرآیند تولید کربنات سدیم

تصاویر توپوگرافی AFM  از فیلم ‌های ALQ3  بر روی لایه ‌های شیشه ‌ای پوشش داده شده در شکل زیر نشان داده شده ‌است.

شکل چهار تولید کربنات سدیم

شکل چهار تولید کربنات سدیم

پس از رسوب یک لایه کربنات سدیم پستی  ‌ها و بلندی‌ها با افزایش ضخامت لایه کربنات سدیم به تدریج کاهش می یابند.  ALQ3 با فیلم‌ های کربنات سدیم به ضخامت های ۱ و ۱/۵ نانومتر روند بی خاصیت مورفولوژی با مقادیر زبری مشخص را حفظ و تثبیت می‌نمایند.

نتایج و داده ها نشان می دهند که فیلم ‌های نازک تولید کربنات سدیم به کاهش خوشه های ALQ3  و کاهش زبری سطح آن کمک می کنند. وقتی وسیله ‌ای بابایاس می شود به دلیل توزیع همگن میدان الکتریکی درون لایه‌ های آلی جریان یکنواختی از میان محیط‌ های آلی عبور می کند. بنابر این می توان به روشنایی و کارایی بالاتر و مؤثرتری دست یافت.

برای درک نقش کربنات سدیم در بهبود خصوصیات تزریق الکترون محققین بیشتر طیف های UPS و XPS لایه کربنات سدیم رسوب داده شده را روی فیلم ‌های ALQ3  طی آزمایش تولید کربنات سدیم  بررسی  نمودند.

داده های UPS منطقه قطع الکترون

شکل زیر به ترتیب یو طیف UPS را برای منطقه قطع الکترون ثانویه و بالاترین اشغال منطقه همومHOMO مداری مولکولی از فیلم‌های مطرح ‌شده را نشان می دهد.

شکل پنج تولید کربنات سدیم

شکل پنج تولید کربنات سدیم

مشاهده می‌ شود که لبه HOMO برای ALQ3  بکر حدود ۱/۸  الکترون ‌ولت زیر سطح فرمی است. و انرژی یونیزاسیون را می توان مقدار ۵/۸ الکترون ولت محاسبه نمود که با مقادیر منتشر شده مطابقت ندارد. با یک لایه کربنات سدیم به ضخامت ۱ نانومتر HOMO با توجه به سطح فرمی به میزان ۰/۹ الکترون ‌ولت به سمت یک  انرژی اتصالی بالاتر برای تولید کربنات سدیم منتقل می شود.

علاوه بر این موقعیت ALQ3  نیز پس از رسوب لایه کربنات سدیم به میزان ۰/۵ الکترون‌ ولت به سمت انرژی اتصالی بالاتر منتقل می شود. همان‌طور که در شکل فوق نشان داده شده ‌است سطح خلأ به سمت پائین حرکت می‌کند. و این بدان معنی است که معرفی ناحیه بافری کربنات سدیم روند مبادلات بار را تشکیل می‌دهد. که یک میدان الکتریکی دوقطبی قابل‌ توجهی در رابط تولید می‌نماید.

خم شدن باند در رابط باید در نظر گرفته شود و زیرا اندازه تغییر منطقه HOMO  با منطقه قطع متفاوت می باشد.

بررسی اطلاعات HOMO و شیفت های نموداری سطح انرژی

با ترکیب و بررسی اطلاعات HOMO  و شیفت ‌های سطح خلأ نمودارهای سطحی انرژی شماتیک از فیلم‌  ها به دست آمده‌اند که در شکل زیر نشان داده شده‌ اند.

شکل شش تولید کربنات سدیم

شکل شش تولید کربنات سدیم

به ‌وضوح مشاهده می‌شود که مانع تزریق الکترون به دلیل سطح فرمی در رابط در حال حرکت به سمت LUMO  توسط یک  لایه تولید کربنات سدیم به شدت کاهش می یابد. همچنین ترکیبات شیمیایی کربنات سدیم و  ALQ3 توسط XPS  بررسی شده و طیف XPS  برای اهداف مقایسه ای به یک شدت ، ثابت گردید.

طیف های سطحی اصلی یک فیلم بکر کربنات سدیم در شکل ‌های زیر نشان داده شده‌ اند.

شکل هفت تولید کربنات سدیم

شکل هفت تولید کربنات سدیم

همان طور که در شکل فوق نشان داده شده ‌است یک طیف معین به اوج خود رسیده است. بنابراین نتایج تایید می‌کند که کربنات سدیم حین روند تولید کربنات سدیم در زمان تبخیر تجزیه نمی‌شود و همه خصوصیات مشاهده شده در دستگاه ها یا در طیف ‌سنجی انتشار ، عکس نتیجه تعاملی می باشد.

منبع:https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1.3305947

شکل چهار تولید کربنات سدیم
شکل یک فروش کربنات سدیم
شکل نه مصرف کربنات سدیم
مقاومت فشردگی پودر
قیمت کربنات سدیم شکل 1