Ca / Alq3介面的同步輻射光電子激發研究｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	劉哲宏 Che-Hung Liu
論文名稱：	Ca / Alq3介面的同步輻射光電子激發研究 Synchrotron Radiation Photoemission Study of Ca-doped Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum
指導教授：	黃振昌 Jenn-Chang Hwang
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering
論文出版年：	2004
畢業學年度：	92
語文別：	中文
論文頁數：	68
中文關鍵詞：	同步輻射
外文關鍵詞：	Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum
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有機發光二極體 (OLED)具備自發光性以及零視角的優點，使得在OLED方面的研究越趨熱烈。於OLED的有機發光層中，Alq3為最被廣泛使用的有機發光物，其組成為三個quinoline分子與Al原子結合而成，於電子結構中，Alq3分子有最高電子佔據態 (HOMO)與電子最低未佔據態 (LUMO)分別位於phenoxide與pyridrl上。Alq3與陰極金屬間接面中的位能障，影響著電子由金屬躍遷至有機發光物的主要因素。本實驗利用同步輻射光來探討不同Ca厚度對Alq3的反應，主要觀測其化學反應與能帶接面。
據實驗觀察，在Ca的厚度小於0.99 nm時，Ca / Alq3介面會產生一個新波峰於原本Alq3的能隙之中，此為Ca貢獻電荷於Alq3的電子最高未佔據態所造成，此能階的位置位於N原子上。當Ca的厚度繼續增加時，Ca費米能階出現在價帶能譜，並利用費米能階與Alq3的能隙，計算出電子躍遷的位能障為0.15 eV。並由N 1s以及O 1s的核層能譜可看出，N與O原子在Ca / Alq3介面一產生時便接受到Ca的價電子，且在O原子上的電荷轉移越來越多。當Ca的厚度大於0.99 nm時，C 1s、N 1s和O 1s核層能譜，皆產生新波峰於低束縛能的方向，再加上同時間於Al 2p出現於低束縛能方向的新波峰與Ca 3p核層能譜出現於高束縛方向的新波峰，象徵quinoline相繼離開Al原子並且逐漸破裂。

目錄
摘要………………………………………………………………..……Ⅰ
誌謝…………………………………………………………………..…Ⅱ
第一章  簡介……………………………………………………………1
1.1 OLED簡介………………………………………………..1
1.2 Alq3分子結構與電子構造………………………………..8
1.3 Ca / Alq3 文獻回顧 ……………………………………15
1.4 研究動機…………………………………..……………21
第二章  實驗…………………………………………………………22
        2.1實驗原理…………………………………………………22
             2.1.1光電子能譜介紹………………………………..22
             2.1.2核層能譜………………………………………..28
             2.1.3價帶能譜………………………………………..28

        2.2實驗儀器…………………………………………………29
2.2.1同步輻射光束線………………………………..29
             2.2.2真空腔與抽氣系統……………………………..36
        2.3實驗過程…………………………………………………40             2.3.1試片準備………………………………………..40             2.3.2抽真空過程……………………………………..41
             2.3.3清潔試片……………………………………….43
             2.3.4蒸鍍Alq3及Ca………………………………..43
第三章  Ca / Alq3的相關價帶能譜………………………………….45
        3.1 價帶能譜………………………………………………..45
        3.2 能帶分布………………………………………………..45
第四章  Ca / Alq3的相關核層能譜………...………………………..48
        4.1 C 1s、N 1s、O1s、Ca 3p、Al 2p 等核層電子能譜…48
4.2 O、N、Al的curve fitting………………………….……56
4.3 Ca / Alq3反應機制……………………………………...56
第五章 結論…………………..……………………………………….64
參考文獻……………………………………………………………….65

                                

參考文獻
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