Структура, оптичнi i фотовольтаїчнi властивостi тонких плiвок тетрацену

Автор(и)

  • M. P. Gorishnyi Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • A. B. Verbitsky Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe61.01.0050

Ключові слова:

тонкi плiвки тетрацену, гетероструктури AlTcAu, спектр поглинання, фотовольтаїчний вiдгук

Анотація

Дослiджено структуру, спектри поглинання i фотовольтаїчний вiдгук тонких плiвок тетрацену (Tc) товщинами 120 i 200 нм, напорошених у вакуумi 6,5 мПа на рiзнi пiдкладки при кiмнатнiй температурi. Фотовольтаїчний вiдгук вимiряно конденсаторним методом. Встановлено, що на скляних i кварцових пiдкладках утворюються острiвцевi, а на мiдних – суцiльнi полiкристалiчнi плiвки, що зумовлено рiзними величинами енергiї взаємодiї молекул Тс мiж собою та iз молекулами пiдкладок, шарiв IТО та атомами карбону на поверхнi цих пiдкладок. В квазiаморфних плiвках збудженi свiтлом молекули Тс при 4,2 К деформуються сильнiше порiвняно iз такими у полiкристалiчних плiвках i вiльними молекулами при 300 К.
У спектральному дiапазонi 1,637–3,258 еВ знак фронтальної конденсаторної фото-ерс на освiтленiй вiльнiй поверхнi плiвок Tc вiд’ємний, що свiдчить про їх дiркову фотопровiднiсть. Тильна фото-ерс плiвок Тс товщиною 120 нм (освiтлення через IТО-електрод, який безпосередньо контактує iз плiвкою Тс) змiнює свiй знак у спектральних областях 2,193–2,494 i 2,927–3,153 еВ при зменшеннi концентрацiї кисню у вимiрювальнiй комiрцi, що свiдчить про змiну величини вигинiв енергетичних зон Тс бiля тильної i вiльної поверхонь цих плiвок.

Посилання

N. Geacintov, M. Pope, and H. Kallman, J. Chem. Phys. 45, 2639 (1966). http://dx.doi.org/10.1063/1.1727984 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5977031

A.K. Ghosh and T.Feng, J. Appl. Phys. 44, 2781 (1973). http://dx.doi.org/10.1063/1.1662650

R. Signerski, J. Kalinowski, I. Koropecky et al., Thin Solid Films 121, 175 (1984). http://dx.doi.org/10.1016/0040-6090(84)90301-8

P.J. Reucroft, P.L. Kronick, and E.E. Hillman. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 6, 247 (1969).

G. Horowitz. J. Mater. Res. 19, 1946 (2004). http://dx.doi.org/10.1557/JMR.2004.0266

F. Cicoira, C. Santato, F. Dinelli et al., Adv. Funct. Mater. 15, 375 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/adfm.200400278

J.-M. Choi, J. Lee, D.K. Hwang et al., Appl. Phys. Lett. 88, 043508 (2006). http://dx.doi.org/10.1063/1.2168493

Y. Xia, V. Kalinari, and C.-D. Frislie. Appl. Phys. Lett. 90, 162106 (2007). http://dx.doi.org/10.1063/1.2724895

Md.M. Islam, J. Bangladesh Chem. Soc. 25, 194 (2012). 10. C.-T. Chien and C.-C. Lin, J. Mater. Chem. 22, 13070 (2012).

A. Hepp, H. Heil, W. Weise et al., Phys. Rev. Lett. 91, 157406 (2003). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.157406 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14611497

C. Rostb, S.F. Kargb, and M.Muccini, Synth. Metals 146, 329 (2004). http://dx.doi.org/10.1016/j.synthmet.2004.08.028

J. Reynaert, D. Cheyns, D.Janssen et al., J. Appl. Phys. 97, 114501 (2005). http://dx.doi.org/10.1063/1.1913793

T. Takahashi, T. Takenobu, J. Takeya et al., Adv. Funct. Mater. 17, 1623 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/adfm.200700046

Y. Ohshima, H. Satou, N. Hirako et al., Jpn. J. Appl. Phys. 50, 04DK14 (2011). http://dx.doi.org/10.7567/JJAP.50.04DK14

C.-W. Chu, Y. Shao, V. Shrotriya et al., Appl. Phys. Lett. 86, 243506 (2005). http://dx.doi.org/10.1063/1.1946184

Y. Shao, S. Sista, C.-W. Chu et al., Appl. Phys. Lett. 90, 103501 (2007). http://dx.doi.org/10.1063/1.2709505

R.J. Tseng, R. Chan, V.C. Tung et al., Adv. Mater. 20, 435 (2008). http://dx.doi.org/10.1002/adma.200701374

R. Signerski. Mater. Sci. Poland 27, 763 (2009).

M.P. Gorishnyi, A.V. Verbitsky, A.V. Kovalchuk et al., Semicond. Phys. Quant. Electr. Optoelectr. 11, No. 3, 236 (2008).

R. Jankowiak, K.D. Rockwitz, and H. B¨assler, J. Phys. Chem. 87, 552 (1983). http://dx.doi.org/10.1021/j100227a008

D.D. Kolendritskii, M.V. Kurik, and Yu.P. Pirjatinskii, Phys. Status Solidi B 91, 741 (1979). http://dx.doi.org/10.1002/pssb.2220910243

W. Riemer and J.V. Hardy, Phys. Status Solidi A 14, 473 (1972). http://dx.doi.org/10.1002/pssa.2210140212

E.I. Silins, M.V. Kurik, and V. Capek, Electronic Processes in Organic Molecular Crystals. Localization and Polarization Phenomena (Zinatne, Riga, 1988) (in Russian). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17171925

L. Viduta, T. Gavrilko, A. Marchenko et al., Ukr. J. Phys. 57, 260 (2012).

G. Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure I: Spectra of Diatomic Molecules (Van Nostrand, New York, 1950).

E.F. McCoy and I.G. Ross, Austr. J. Chem. 15, 573 (1963). http://dx.doi.org/10.1071/CH9620573

M.P. Gorishnyi, M.V. Kurik, and L. Libera, Ukr. Fiz. Zh. 32, 1013 (1987).

J.M. Turlet and M.R. Philpott, J. Chem. Phys. 62, 4260 (1975). http://dx.doi.org/10.1063/1.430346

Yu.M. Lopatkin, Research of the Processes of Information Reflection in Linear Polyacetate Films, Ph.D. thesis (Kyiv, 1982) (in Russian).

M.P. Gorishnyi, Ukr. Fiz. Zh. 52, 1154 (2007).

Ya.I. Vertsymakha and Yu.M. Lopatkin, in Fundamentals of Optical Memory and Medium, No. 15 (1984), p. 49 (in Russian).

Завантаження

Опубліковано

2019-01-08

Номер

Розділ

Тверде тіло

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають