Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам

Органические оптоэлектронные устройства, такие как органические светоизлучающие диоды, OLED, используют молекулы со специфической структурой, расположенные на тонких пленках. Кроме того, расположение этих молекул на любой поверхности имеет решающее значение для различных процессов, происходящих в этих устройствах.

Такое расположение определяется двумя основными факторами: скоростью осаждения (насколько быстро размещаются молекулы) и температурой поверхности. Более низкая скорость осаждения и более высокая температура способствуют правильному расположению молекул, что приводит к созданию более стабильных структур. Нахождение правильной временной шкалы для этого процесса также очень важно, поэтому исследователи ищут способы контролировать эти факторы для оптимального расположения молекул на поверхности.

В новом исследовании команда из Японии под руководством профессора Хисао Исии из Высшей школы науки и техники и Центра пограничных наук Университета Чиба, а также Масахиро Охара из Университета Чиба и доктора Юя Танака из Высшей школы науки и техники Университета Гунма представила новый метод осаждения, который позволяет добиться подходящего расположения молекул. Статья была размещена в Интернете 4 декабря 2023 года и опубликована в журнале Applied Materials and Interfaces.

При осаждении органических молекул методом вакуумного напыления ориентация молекул меняется с течением времени за счет паузы в осаждении. Более того, изменяя условия осаждения, можно изменить ориентацию как головной, так и хвостовой части молекул, — объясняет профессор Ишии.

В своем исследовании команда нашла простой и в то же время оригинальный способ контролировать ориентацию молекул, осажденных на алюминиевые и бензолсодержащие тонкие пленки, обозначенные как Alq3 и TPBi, соответственно. Они использовали метод «прерывистого осаждения», который предусматривает перерывы в процессе осаждения, и разработали обновленную версию инструмента под названием „вращающийся зонд Кельвина“ (RKP). Он использовался для измерения поверхностного потенциала (напряжения на поверхности материала) во время и после осаждения в режиме реального времени. Многократно открывая и закрывая затвор для осаждения через определенные промежутки времени, исследователи могли изменять поляризацию (распределение зарядов), влияя на то, как молекулы ориентированы на пленках.

Новый подход к прерывистому осаждению позволил создать расслабленный и стабильный поверхностный слой с контролируемой поляризацией. Исследование также показало, как релаксация поверхности влияет на ориентацию молекул и формирование потенциальной долины (в форме буквы «V»). Фактически, этот метод осаждения позволяет создать произвольный профиль потенциала для желаемой ориентации молекул на интересующей тонкой пленке.

С точки зрения применения, этот метод прерывистого осаждения может повысить эффективность и срок службы OLED-материалов. Кроме того, она может быть использована для неполярных органических молекул, что делает ее полезной для таких устройств, как органические фотоэлектрические элементы и транзисторы. Профессор Исии подчеркивает:

Ожидается, что этот метод позволит еще больше повысить эффективность и срок службы OLED. Помимо OLED, он также способствует развитию других органических устройств, таких как органические запоминающие устройства. Таким образом, замена обычных неорганических устройств на органические сделает легкие и гибкие устройства легкодоступными.

Таким образом, в данном исследовании изучаются процессы релаксации, влияющие на ориентацию молекул на поверхности органических тонких пленок, и используется прерывистое осаждение для эффективного создания стабильного поверхностного слоя. Кроме того, разработан инструмент RKP для анализа изменений поверхностного потенциала с течением времени. Ожидается, что предложенный метод осаждения будет работать с различными органическими молекулами (не только полярными) и может открыть путь к улучшению существующих и разработке новых органических устройств.

15.01.2024


Подписаться в Telegram



Net&IT

Plant Phenomics: Как технологии помогают фермерам сохранить урожай риса
Plant Phenomics: Как технологии помогают фермерам сохранить урожай риса

Благодаря новым технологиям искусственный инте...

Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными

Программу для управления техникой, котора...

Студенты ТИСБИ разработали проект онлайн-платформы для геймеров
Студенты ТИСБИ разработали проект онлайн-платформы для геймеров

Студенты Университета управления ТИСБИ в ...

Nature: Созданные ИИ тексты будут размечаться водяными знаками
Nature: Созданные ИИ тексты будут размечаться водяными знаками

Исследователи из лондонской лаборатории G...

Российская игра о наполеоновских войнах станет бесплатной
Российская игра о наполеоновских войнах станет бесплатной

У российской аудитории растет интерес к в

В НГУ запустили пилотный кластер суперкомпьютерного центра «Лаврентьев»
В НГУ запустили пилотный кластер суперкомпьютерного центра «Лаврентьев»

В Новосибирском государственном университете з...

Эксперты МИФИ объяснили решение Microsoft и Google о мирном атоме
Эксперты МИФИ объяснили решение Microsoft и Google о мирном атоме

Технологические корпорации всё чаще обращ...

HB&ET: Пожилые чаще молодых относятся к ИИ как к кому-то живому
HB&ET: Пожилые чаще молодых относятся к ИИ как к кому-то живому

В исследовании Имперского колледжа Лондона люд...

В МФТИ создали ПО для нефтяников и золотодобытчиков
В МФТИ создали ПО для нефтяников и золотодобытчиков

Сотрудники МФТИ предложили цифровое решение, к...

Студенты КНИТУ создали двуязычного ИИ-бота для туристов
Студенты КНИТУ создали двуязычного ИИ-бота для туристов

Студенты КНИТУ создали туристического бота с&n...

ACS Photonics: Разработаны улучшенные очки дополненной реальности
ACS Photonics: Разработаны улучшенные очки дополненной реальности

Дополненная реальность накладывает цифровые из...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Phys.org: Ученые обнаружили 719 новых галактик в Великом аттракторе
Phys.org: Ученые обнаружили 719 новых галактик в Великом аттракторе
PNAS: Создан реактор для безопасной добычи лития из соляных растворов
PNAS: Создан реактор для безопасной добычи лития из соляных растворов
IFLScience: Червь, которого ученые не видели с 1956 года, был у всех на виду
IFLScience: Червь, которого ученые не видели с 1956 года, был у всех на виду
ИИ помог восстановить 3d барельефа буддийского храма по фото 134-летней давности
ИИ помог восстановить 3d барельефа буддийского храма по фото 134-летней давности
Ректор НИЯУ МИФИ призвал вузы запускать бизнес
Ректор НИЯУ МИФИ призвал вузы запускать бизнес
Nature Nanotechnology: Новый материал охлаждает на 72% лучше любых термопаст
Nature Nanotechnology: Новый материал охлаждает на 72% лучше любых термопаст
Health Communication: Как правильно общаться с людьми с диагнозом Альцгеймера
Health Communication: Как правильно общаться с людьми с диагнозом Альцгеймера
Nature: Ученые исследуют строение ядер химических элементов с помощью лазеров
Nature: Ученые исследуют строение ядер химических элементов с помощью лазеров
Zoolinnean: Ученые открыли новый вид геккона со сросшимися костями
Zoolinnean: Ученые открыли новый вид геккона со сросшимися костями
New Atlas: Башня RainStream сможет спасти город от пожара
New Atlas: Башня RainStream сможет спасти город от пожара
Phys.org: Космический мусор защитит будущие миссии на Луну и Марс от радиации
Phys.org: Космический мусор защитит будущие миссии на Луну и Марс от радиации
Current Biology: Ученые придумали, как отпугивать акул от серфингистов
Current Biology: Ученые придумали, как отпугивать акул от серфингистов
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова
PeerJ: Выяснилось, как хищники справляются, когда остаются без зубов
PeerJ: Выяснилось, как хищники справляются, когда остаются без зубов
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными

Новости компаний, релизы

На старт! Внимание! MITEX!
Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
«Неделя без турникетов» проходит на предприятиях «Вертолетов России»
Как человек проживает смерть родных