ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ СТРУКТУР ITO/NIPC/МЕТАЛЕВИЙ ЕЛЕКТРОД В РІЗНИХ ГАЗОВИХ СЕРЕДОВИЩАХ

Автор(и)

  • З. Ю. Готра Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine
  • Г. Л. Пахомов Інститут фізики мікроструктур Російської академії наук, Russian Federation https://orcid.org/0000-0002-2187-7966
  • Н. В. Костів Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine
  • П. Й. Стахіра Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-5210-415X
  • І. І. Григорчак Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine
  • В. В. Черпак Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-1879-4449
  • Д. Ю. Волинюк Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18524/1815-7459.2013.1.112571

Ключові слова:

фталоціанін нікелю, насичена пара аміаку, дослідження змінного струму, дослідження постійного струму

Анотація

Досліджені вольт-амперні та імпедансні характеристик структур IITO/NiPc/металевий електрод. Структури сформовані методом термовакуумного напилення почерговим нанесенням на скляні підкладки з оптично-прозорим електродом ІТО плівок органічного напівпровідника фталоціаніну нікелю (NiPc) та металевих електродів алюмінію або індію. Дослідження структур проведені в середовищах повітря, насиченої водяної пари та насичених парів водних розчинів аміаку різного парціального тиску. Проведений порівняльний аналіз постійних та змінних темнових струмів структур. Встановлені електропровідні характеристики досліджуваних структур в залежності від властивостей плівки NiPc та інтерфейсу NiPc/метале-вий електрод під впливом різних газових середовищах. Оцінені процеси релаксації в плівці NiPc на основі моделювання еквівалентних схем структур відповідно до імпедансних досліджень.

Посилання

C.Y. Kwong, Djurisic, P.C. Chui, S.M. Lam, W.K. Chan, Improvement of the efficiency of phthalocyanine organic Schottky solar cells with ITO electrode treatment //Appl. Phys. – 2003. - A 77. - P. 555-560.

K. Takahashi, T. Gosa, T. Yamaguchi, T. Komura, K. Murata, Enhanced Photocurrent in Al/Porphyrin Schottky Barrier Cell with Heterodimer Consisting of Metal-Free Porphyrin and Zinc Porphyrin // J. Phys. Chem. – 1999. - B 103. – P.4868-4875.

M. Shah, M.H. Sayyad, Kh.S.Karimor, M.Maroof-Tahir, Investigation of the electrical properties of a surface-type Al/NiPc/Ag Schottky diode using I-V and C-V characteristics // Physica. – 2010. B 405. – P.1188-1192.

V. Singh, S. Rajaputra, G. Chintaku-la, G. Sagi, S. Phok, Schottky diode solar cells based on copper phthalocyanine nanowires // IEEE Conference Publications, 33rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference, San Diego, CA, USA. – 2008. P.1-6.

K. Shinbo, M. Minagawa, H. Takasaka, K. Kato, F. Kaneko, T. Kawakami, Electrical and luminescent properties due to gas adsorption in electroluminescent device of metal-free phthalocyanine // Colloids Surf. - 2002. - A 198/200. – P.905-909.

I. Muzikante, V. Parra, R. Dobulans, E. Fonavs, J. Latvels, M. Bouvet, A Novel Gas Sensor Transducer Based on Phthalocyanine Heterojunction Devices // Sensors. – 2007. - 7/11. – 2984-2996.

H.R. Kerp, K.T. Westerduin, A.T. van Veen, E.E. van Faassen, Quantification and effects of molecular oxygen and water in zinc phthalocyanine layers // J. Mater. Res. – 2001. – 16. – P.503-511.

A. Belghachi, R. A. Collins, The effects of humidity on phthalocyanine NO2, and NH3, sensors // J. Phys. D Appl. Phys. – 1990. – 23. – P.223-227.

H. Tachikawa and L. R. Faulkner, Ele-ctrochemical and Solid State Studies of Phthalocyanine Thin Film Electrodes // J. Am. Chem. Soc. – 1978. - 1 100/14. – P.4379.

A.K. Hassan and R.D. Gould, The electrical properties of copper phthalocyanine thin films using indium electrodes // J. Phys. D Appl. Phys. – 1989. – 22. – P.1162.

A.A. Ovchinnikov, G.L. Pakhomov, V.N. Spector, Mass effect under ammonia sorption by copper simmdichloro-phthalocyanine films // Reports of the Russian Academy of Sciences. – 1994. - 338/4-6. – P.18.

G.L. Pakhomov, L.G. Pakhomov, V.V. Travkin, M.V. Abanin, P.Y. Stakhira, V.V. Cherpak, Phthalocyanine-based photoelectrical cells: effect of environment on power conversion efficiency // J. Mater. Sci. – 2010. – 45. – P.1854-1858.

A. Miller, R.D. Yang, M.J. Hale, J. Park, B. Fruhberger, C.N. Colesniuk, I.K.Schuller, A.C. Kummel, W.C. Trogler, Electrode Independent chemoresistive response for cobalt phtalocyanine in the space charge limited conductivity regime // J. Phys. Chem. B. – 2006. – 110. – P.361-366.

T.-H. Lee, J.-C. Huang, G.L. Pakhomov, T.-F. Guo, T.-C. Wen, Y.-S. Huang, C.-C. Tsou, C.T. Chung, Y.-C. Lin, Y.-J. Hsu, Organic-Oxide Cathode Buffer Layer in Fabricating High-Performance Polymer Light-Emitting Diodes // Adv. Funct. Mater. – 2008. – 18. – P.1-7.

G.L. Pakhomov, V.V. Travkin, P.Y. Stak-

hira, V.V. Cherpak, D. Volynyuk, Elec-trical properties of phthalocy-anine-based sandwich cells with embedded ultrathin metallic layer // Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 2011. – 5350. – P.42-48.

K. Murata, S. Ito, K. Takahashi, B. M. Hoffman, Photocurrent from photocor-rosion of aluminum electrode in porphyrin/Al Schottky-barrier cells // Appl. Phys. Lett. – 1997. – 71. – P.674-676.

V. Cherpak, P.Y. Stakhira, O.I. Kuntyy, A. Zakutayev, Study of Barrier Struc-tures on the Base of Nickel Phthalocyanine Thin Films During the Interaction with the Ammonia Medium // Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 2008. – 496. – P.131-137.

W. Riess, S. Karg, V. Dyakonov, M. Meier, and M. Schwoerer, Electro-luminescence and photovoltaic effect in PPV Schottky diodes // Journal of Lu-minescence. – 1994. – 60/61. – P.906-911.

P.Y. Stakhira, I.I. Grygorchak, V.V. Cher-

pak, F.O. Ivastchyshyn, D.Y. Volynyuk, G. Luka, M. Godlewski, E. Guziewicz, G.L. Pakhomov, Z.Y. Hotra, Long time stability of ITO/NiPc/ZnO/Al devices with ZnO buffer layer formed by atomic layer deposition technique - impedance spectroscopy analysis // Mater. Sci. Eng. – 2010. - B 172. – P.272-275.

P.Y. Stakhira, G.L. Pakhomov, V.V. Cher-

pak, D. Volynyuk, G. Luka, M. Go-dlewski, E. Guziewicz, Z. Yu. Hotra, Photovoltaic cells based on nickel phthalocyanine and zinc oxide formed by atomic layer deposition // Cent. Eur. J. Phys.. – 2010. – 8. – P.798-803.

Y. Liu, A. Liu, Z. Hu, W. Liu, F. Qiao, Impedance spectroscopy studies on CuPc/n-Si hybrid solar cell // J. Phys. Chem. Solids. – 2012. – 73. – P.626-629.

J. Olivier, B. Servet, M. Vergnolle, M. Mosca, G. Garry, Stability/Instability of Conductivity and Work Function Changes of ITO Thin Films, UV-Irradiated in Air or Vacuum. Measurements by the Four-Probe Method and by Kelvin Force Microscopy // Synth. Met. – 2001. – 122. – P.87-89.

E. Arsoukov, J. Ross Macdonald, Impedance Spectroscopy. Theory, Experiment and Applications // New-York NY. – 2005. - P.606.

G. L. Pakhomov, V. I. Shashkin, D. E. Pozdnyaev, C. Muller, J. M. Ribo, AC measurements on binary phthalocyanine films // Org. Electron. – 2002. - 3/3-4. – P.93-103.

S. Karg, M. Meier, and W. Riess, Light-emitting diodes based on poly-p-phenylene-vinylene: I. Charge-carrier injection and transport // J. Appl. Phys. – 1997. – 82. – P.1951-1960.

V.S. Reddy, S. Das, S. K. Ray, A. Dhar, Studies on conduction mechanisms of pentacene based diodes using impedance spectroscopy // J. Phys. D Appl. Phys. – 2007. – 40. – P.7687-7693.

##submission.downloads##

Опубліковано

2013-02-23

Номер

Розділ

Сенсори фізичних величин