일시 중지 기능: 증착 제어를 통해 오가노이드 강화

유기발광다이오드(OLED)와 같은 유기 광전자 장치는 얇은 필름 위에 특정 구조가 배열된 분자를 사용합니다. 또한 모든 표면에서 이러한 분자의 배열은 이러한 장치 내에서 발생하는 다양한 프로세스에 중요합니다. 이러한 배열은 증착 속도(입자가 얼마나 빨리 증착되는지)와 표면 온도라는 두 가지 기본 요소에 따라 결정됩니다. 느린 증착 속도와 높은 온도는 적절한 배열을 촉진하여 보다 안정적인 구조를 생성합니다. 이 과정에 적합한 시간 척도를 찾는 것도 중요하며, 연구자들은 이제 표면에서 최적의 분자 배열을 달성하기 위해 이러한 요소를 제어하는 ​​방법을 찾고 있습니다.

새로운 연구에서는 지바 대학 이시이 히사오 교수와 치바 대학 프론티어 과학 센터 교수, 우에하라 마사히로 지바 대학, 이학 대학원 다나카 유야 박사가 이끄는 일본 팀이 진행했습니다. 군마 대학의 기술은 적절한 분자 순위를 달성하는 새로운 증착 방법을 제시했습니다. 기사였어요 이 연구는 2023년 12월 4일 온라인으로 제공되었으며 ACS Applied Materials and Interfaces 저널 15권 49호에 게재되었습니다. 2023년 12월 13일. “진공침전법으로 유기분자를 증착할 때, 침전을 일시 정지시켜 시간이 지나면서 분자의 방향이 바뀌게 된다. 더욱이 증착 조건을 바꾸면 머리 방향과 머리 방향을 모두 역전시키는 것이 가능하다.” 이시이 교수는 “분자의 뒷끝”이라고 설명합니다.

그들의 연구에서 팀은 Alq라고 불리는 알루미늄과 벤젠을 포함하는 박막에 증착된 분자의 방향을 제어하는 ​​간단하면서도 독창적인 방법을 발견했습니다._삼 그리고 각각 TPBi. 그들은 증착 공정 중에 중단이 발생하는 “간헐적 증착”이라는 방법을 사용했으며 “회전 켈빈 프로브”(RKP)라는 장비의 업데이트된 버전을 개발했습니다. 이는 증착 중과 증착 후의 표면 전위(재료 표면의 전압)를 실시간으로 측정하는 데 사용되었습니다. 연구진은 특정 시간 간격으로 증착 셔터를 반복적으로 열고 닫음으로써 분자가 필름의 방향에 영향을 미치는 극성(전하 분포)을 변경할 수 있었습니다.

간헐적 증착에 대한 새로운 접근 방식은 편광을 제어할 수 있는 편안하고 안정적인 표면층을 만들었습니다. 이번 연구는 또한 표면 이완이 분자 배향과 잠재적 밸리(V자형) 형성에 어떻게 영향을 미치는지 밝혀냈습니다. 실제로, 이 증착 방법을 사용하면 관심 있는 박막에 원하는 분자 방향의 임의의 전위 프로파일을 생성할 수 있습니다.

응용 측면에서 본 간헐 증착 기술은 OLED 재료의 효율성과 수명을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 비극성 유기분자에도 사용할 수 있어 유기태양전지, 트랜지스터 등의 소자에 유용하다. 이시이 교수는 “이 방법은 OLED의 효율과 수명을 더욱 향상시킬 것으로 기대된다”며 “OLED 외에도 유기 메모리 소자 등 다른 유기 소자의 개발도 촉진할 것”이라고 말했다. 장치는 가볍고 유연한 장치를 만들 것입니다.” 쉽게 사용할 수 있습니다.

요약하면, 본 연구에서는 유기박막 표면의 분자 배향에 영향을 미치는 완화 과정을 탐색하고 불연속 증착을 사용하여 안정적인 표면층을 효과적으로 생성합니다. 또한 시간 경과에 따른 표면 전위 변화를 분석하기 위해 RKP 도구가 개발되었습니다. 제안된 증착 방법은 극성 분자뿐만 아니라 다양한 유기 분자와 함께 작동할 것으로 예상되며 기존 유기 장치의 개선과 새로운 장치 개발의 길을 열 수 있습니다.

이시이 히사오 교수에 대하여

이시이 히사오(Hisao Ishii) 박사는 일본 지바대학교 이공학 대학원, 프론티어 과학 센터, 분자 비편재화 연구 센터의 교수입니다. 그는 박사 학위를 받았습니다. 그는 1991년 도쿄대학교에서 박사학위를 취득했으며 13,000회 이상 인용되고 250회 이상의 출판물을 보유한 유기 전자 분야의 전문가입니다. 일본 표면과학회 최우수 논문상(2010), 일본 OLED 포럼 연구상(2009) 등 다수의 상을 수상했으며, 제13회 일본 OLED 포럼 연구상을 수상했다.^와이 일본 응용물리학회 특별상(2019). 그는 또한 일본 표면 과학 학회 및 일본 화학 학회와 같은 조직의 회원이기도 합니다.