بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
طراحي و شبيه سازي ديود هاي نوري آلي (Organic Light Emitting Diodes)
چکيده - در اين مقاله مطالعات عددي بر روي ديود نوري آلي با در نظر گرفتن تزريق دو قطبي از الکترودهاي داراي سد آزاد، انجام داده ايم . رژيم دو قطبي اولين گام براي بسط مدل اي است که self-consistent ناميده مي شود و توسط Preezentو Tesslerفراهم شده است که در آن رژيم تک قطبي در نظر گرفته شده بود.علاوه بر اين ،درمدل حاضر باز ترکيب الکترون –حفره را به فرم Langevin و موبليتي حامل هاي بار را وابسته به ميدان الکتريکي در نظر گرفته ايم .
کليد واژه - OLED، چگالي جريان ، معادلات پيوستگي ، معادله ي پواسن .
١- مقدمه
ديود هاي نوري آلي (OLED)ساختارهاي ساندويچ مانندي هستند . ساده ترين نوع آنها متشکل از يک لايه ي نيمه هادي آلي ،در بين آندي از جنس ITO- indium-tin oxide و يک کاتد فلزي است . [١]مکانيزم عملکرد آنها شامل تزريق بار، انتقال و باز ترکيب الکترون -حفره براي شکل گيري حالت هاي بر انگيخته ي ساطع کننده ي نور (excitons) است .براي بهينه سازي عملکرد اين افزاره ها ،داشتن دانش دقيقي راجع به بار، ميدان و توزيع شکل گيري اکسيتون در افزاره ، بسيار حائز اهميت است . براي اين منظور، مدل هاي زيادي به کار گرفته شده اند،که سعي در توضيح ساختار واقعي دارند.[٢،٣] به ويژه ،در مدل هاي حاضر نواحي نزديک کنتاکت ها ،عموما قابل استناد نيستند ، زيرا اثرات شرايط مرزي را همانطور که در .[١]آمده است ، جدا گانه و نقطه اي در نظر مي گيرند.در نواحي نزديک الکترود ها ، که چگالي بار زياد است نفوذ بسيار مهم خواهد بود و منجر به تغيير در بارهاي حامل و توزيع فضايي ميدان الکتريکي در طول وسيله مي شود. اين تغييرات توسط شبيه سازي هايي که به روش Monte Carloانجام مي شود، به ويژه در ولتاژهاي کم قابل پيش بيني خواهد بود.[٤]
پروسه هاي الکترونيکي در نواحي آلي نزديک سطح اتفاق مي افتند که ممکن است شامل بسياري از پديده هاي فيزيکي باشد.١) بين سطح الکترود و اولين محل hoppingماده ،پروسه ي تونل زني حامل بار همراه با پديده هاي ديگري اتفاق مي افتد ، و اثر قابل توجهي در تزريق گرمايي ، تزريق اکسيتون و باز ترکيب حامل هاي بار در سطح دارد. ٢) براي مسافت هاي طولاني (در حد ميکرون )، پروسه هاي مربوط به بارهاي حامل و طول نفوذاکسيتون ها ،بر همکنش کولني ،جذب قوي نوري ،حامل بار و در تله افتادن اکسيتون ها اتفاق مي افتد.
مدل هاي زيادي مانند [٥]شامل توضيحات بهتري براي پروسه هاي الکترونيکي مي باشد ، و نواحي مرزي را توصيف مي کنند.اخيرا مطالعاتي انجام گرفته است که اين
١-١- مدل
در مدلي که براي ساختار OLEDدر نظر گرفته ايم ، ضخامت لايه ي آلي ١٠٠ نانومتر است و بين دو کنتاکت فلزي قرار داده شده است . سد تزريق بار در الکترود ها در نظر گرفته نشده است .
١-٢ - معادلات رياضي
معادلاتي که مورد استفاده قرار گرفته اند معادلات پيوستگي جريان با در نظر گرفتن تزريق حفره (الکترون ) در چپ (راست )هستند.
که چگالي جريان حفره (الکترون ) معادله ي drift-diffusionرا مورد آزمايش و بررسي قرار مي دهد:
همزمان با معادله ي پواسن
در معادلات فوق q :چگالي بار، : ثابت دي الکتريک ،T :دما،Jn,Jpچگالي جريان حفره والکترون و Rنرخ بازترکيب الکترون -حفره است .
