tabular44

Abstract

This research was originally intended to measure the so called barrier-height for electrons moving from a metal into PPV-polymers used in polymeric LED-devices. This was tried with an optical technique called internal photo emission, in which the increase of current as function of the photon-energy of the illumination is measured.

It became however clear that the current is influenced by the illumination indeed, but that it cannot be caused by an improved injection of electrons on the contact. From current-voltage measurements on polymer-LEDs it is known that a Ca contact is a better electron emitter than an In-contact due to its lower work function. The photo-current, however, does not depend on the work-function of the contact metals used. This clearly indicates that the observed photocurrent does not originate from improved injection of electrons.

The current-voltage characteristics of ITO/PPV/Au however, in which only holes will flow, are dominated by space charge limited conduction without empty traps (localized electronic states in the band-gap). It is concluded that the observed photo-conduction (well below the band-gap of the material) was caused by unfilling of full hole traps of the polymer itself, which without illumination do not contribute to the current. As demonstrated with a numerical simulation this indeed can increase current. Intuitively it can be seen as an increase of effective mobility, the conduction of holes is helped by the continuous presence of extra holes.

Keywords

Poly LED, PPV, Internal Photo Emission, photo-conductivity, T tex2html_wrap_inline56

Samenvatting

Dit onderzoek was oorspronkelijk begonnen om de zogenaamde barrierehoogte voor electronen die van een metaal naar een PPV-polymeer bewegen, te meten. Deze metaal/polymeer interfaces worden gebruikt in licht gevende diodes (waarin het polymeer het actieve element is). Het was de bedoeling om deze barrierehoogte te bepalen door middel van een optische techniek, interne fotoemissie, waarbij de stroom wordt gemeten als een functie van de energie van de fotonen waarmee het sample wordt belicht.

Het werd in de loop van het onderzoek duidelijk dat de stroom inderdaad wordt beïnvloed door de belichting maar dat dit niet kan komen doordat de electronen op het contact beter injecteren. Uit IV-metingen is namelijk gebleken dat een Ca-contact beter electronen injecteerd dat een In-contact, omdat Ca een lagere werk-functie heeft. De foto-stroom hang echter niet af van de werk-functie van het metaal dat als contact wordt gebruikt.

In ITO/PPV/Au-samples stromen alleen gaten en de IV-curves kunnen beschreven worden met een ruimteladingsbegrensde stroom welke niet word gehinderd door (lege) traps (gelocaliseerde electronische toestanden in de band-gap). De conclusie is dat de gemeten foto-stroom (bij fotonenergieën kleiner dan de bandafstand) is veroorzaakt doordat er volle gatentraps in het polymeer zijn, die worden leeggemaakt met het licht. De gaten worden dan als het ware wat mobieler, doordat er steeds wat gaten zijn uit de traps die helpen aan de geleiding. Dat dit mogelijk is, was gedemonstreerd met behulp van een numeriek computer programma.

About this document ...

This document was generated using the LaTeX2HTML translator Version 96.1 (Feb 5, 1996) Copyright © 1993, 1994, 1995, 1996, Nikos Drakos, Computer Based Learning Unit, University of Leeds.

The command line arguments were:
latex2html -split 0 -no_subdir abstract.tex.

The translation was initiated by Michiel Meeuwissen on Thu Apr 25 18:51:51 MET DST 1996


Michiel Meeuwissen
Thu Apr 25 18:51:51 MET DST 1996