有機光電器件的激光成型

更新時間：2024-05-20

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有機光電器件的激光成型

利用 S neox 的共聚焦功能和 150 倍物鏡，可以監視寬度為(wei) 幾微米、深度約為(wei) 100 nm 的激光筆跡線

卡爾斯魯厄理工學院 (KIT) 的有機光伏小組研究有機太陽能電池和半導體(ti) 器件的製造、優(you) 化和仿真。我們(men) 的研究重點是評估新材料、沉積技術和器件製造，包括從(cong) 單層沉積和結構化到器件表征等所有步驟。

這項工作的目的是製造適用於(yu) 照明設備的大型有機發光二極管 (OLED)。這要求 OLED 間進行隱形串聯，以減少器件電流，從(cong) 而減輕歐姆損耗。飛秒激光用於(yu) 選擇性地構造層。

OLED 中的半透明電極的高電阻導致嚴(yan) 重的歐姆損耗。歐姆損耗導致器件發出不均勻的光。可以通過串聯較小的 OLED 解決(jue) 此問題。器件的較小麵積限製了電流，因此減少了器件上的總功率損耗，同時保持了相同的亮度。

若要單片串聯器件，需要執行三個(ge) 模式化步驟（以下稱為(wei) P1、P2 和 P3，如圖 1 所示）。 P1：電隔離底部電極； P2：連接頂部和底部電極；
以及 P3：分離頂部電極。 P1-P3 之間的區域不發光，因此應減小至**限度。激光燒蝕是構造 P1、P2 和 P3 並減少無源區域的一種行之有效的方法。

顯示三個(ge) 模式化步驟 P1、P2 和 P3

要構造 P2，保持底部電極不受損傷(shang) 則是至關(guan) 重要的。在這種例子中，P2 由三個(ge) 不同的層組成，即 SuperYellow/PEI/ZnO。三層的總厚度在 50-60nm 之間。

圖 2 顯示了在 F=210 mJ/cm2 和 95% 脈衝(chong) 重疊的情況下，在λ= 550 nm 處的激光筆跡線的 3D 輪廓。燒蝕深度超過 60 nm，底部電極被部分移除（深藍色區域）。

em>圖 2</em>.激光筆跡線的 3D 輪廓（λ=550 nm，F=210 mJ/cm2，95% 脈衝重疊）圖 3 顯示了在 F=110 mJ/cm2 和 85% 脈衝重疊的情況下，在λ= 550 nm 處的激光筆跡線的 3D 輪廓。

Figure 3. 3D contour of a laser written-line (λ=550 nm, F=110 mJ/cm2 and 85 % pulse overlap)

燒蝕深度在 60 nm 時最佳化。ITO 的損傷(shang) 可忽略不計，不會(hui) 影響器件性能。圖 4 顯示了優(you) 化激光筆跡線的輪廓線。輪廓顯示燒蝕深度約為(wei) 50 nm，線寬小於(yu) 5μm。

<em>圖 4</em>.激光筆跡線輪廓（λ=550 nm，F=110 mJ/cm2，85% 脈衝(chong) 重疊）

使用 S neox共聚焦功能和 150X 物鏡，可以監視寬度為(wei) 幾微米，深度約為(wei) 100 nm 的激光筆跡線。該儀(yi) 器可通過測量薄膜層來檢測非選擇性燒蝕。