摘要
最近,有机小分子薄膜因其独特的性能广泛应用于各种有机光电器件(如OLEDs、有机太阳能电池及有机TFT等)。这些有机薄膜一般是在一个高真空环境中利用蒸镀(VTE)的方式得到高纯度、均匀性好,性能可靠的薄膜,但在高真空环境下难以实现大面积均匀薄膜的沉积且成本较高,不利于大规模生产。其它有机成膜方式(如旋涂及喷墨打印技术等)在有机薄膜制作中也有一定应用,但难以保证薄膜均匀性。因此,生产成本高、成品率底、难以实现大面积均匀沉积仍是制约有机光电器件发展的重要原因。
本文总结了传统的有机薄膜生长方式。在对基于载气体传输的有机气相沉积及有机气相喷涂技术进行研究的基础上,对大气环境下进行有机气相喷涂进行了创新性及探索性的研究,本文的研究内容主要分为四个方面:
1.有机气相沉积技术的研究
介绍了有机气相沉积的概念,利用Fluent对有机气相沉积过程中气体的传送机制进行仿真,建立了有机分子的沉积模型并利用蒙特卡洛法分析了有机分子的沉积过程,分析了加掩膜及不加掩膜情况下不同的过程参数对薄膜沉积的影响。
2.大气环境下进行有机气相喷涂的模拟研究
详细介绍了有机气相喷涂的原理,并提出了在大气环境下进行有机气相喷涂的概念。建立了大气环境下有机气相喷涂的喷头模型,利用Fluent分析了不同的喷头形状及参数对喷涂的影响,依据仿真得出最佳的喷头模型,用以指导实际喷头的制作。
3.设计有机气相喷涂系统实现大气环境下有机薄膜的喷涂生长
根据仿真结果,设计并制作大气环境下的有机气相喷涂系统并喷涂Alq3薄膜,研究不同沉积条件对成膜形状的影响,利用电子显微镜及SEM分析薄膜表面形貌,测量其PL光谱及红外吸收光谱,并与标准谱进行对比。
4.基于硅的湿法刻蚀技术制作微细喷头的初步研究
基于硅的湿法腐蚀技术,提出并设计在硅片上制作具有可控性的微通道作为有机气相喷涂的喷头,初步研究了多层掩膜结构在各向同性刻蚀中的效果。
关键词:有机薄膜,有机气相沉积,有机气相喷涂,大气环境,湿法刻蚀
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