Kajian karakteristik dioda organik lapisan tunggal berbasis turunan perylene

KUSUMANDARI, Dr. Kuwat Triyana

2006 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Telah dibuat dioda organik lapisan tunggal berbasis 3,4,9,10 perylenetetracarboxylic diimide (PTCDI). Pada penelitian ini, PTCDI dideposisi diantara elektroda indium tin oxide (ITO) dan perak (Ag) menggunakan vakum evaporator pada tekanan ~ 6´10-4 Pa, sehingga struktur dioda adalah ITO/PTCDI/Ag. Struktur ini dipilih agar dioda mempunyai dua jenis kontak, yakni kontak non-ohmik atau penghalang (schottky) diasumsikan terjadi pada sambungan ITO/PTCDI, sementara kontak ohmik diasumsikan terjadi pada sambungan PTCDI/Ag. Dari pengukuran arus pada keadaan gelap terhadap tegangan dc (0-1.5 V), diperoleh bahwa dioda yang dibuat telah menunjukkan efek penyearahan. Sementara itu, untuk memahami spektrum arus foto dilakukan simulasi menggunakan tiga model berdasarkan spektrum absorpsi lapisan tipis PTCDI, yakni model Ghosh et al, Tang dan Albrecht, serta Desormeaux et al. Pada model Ghosh et al, kontribusi arus foto diasumsikan berasal dari fotoeksitasi pada bulk dan fotoeksitasi pada daerah penghalang. Pada model Tang dan Albrecht, kontribusi arus foto diasumsikan hanya berasal dari foteksitasi pada daerah penghalang. Sedangkan model Desormeaux et al menggunakan asumsi bahwa kontribusi arus foto berasal dari foteksitasi pada daerah penghalang dan gradien fotoeksitasi dari bulk sepanjang daerah penghalang. Pada model Ghosh et al dan Desormeaux et al, peningkatan kuantum efisiensi eksternal, lebar daerah penghalang dan panjang difusi akan memperbesar arus foto yang dihasilkan. Di sisi lain, untuk model Tang dan Albrecht arus foto hanya dipengaruhi oleh kuantum efisiensi dan lebar daerah penghalang. Hal ini karena arus foto pada model ini hanya berasal dari foteksitasi pada daerah penghalang.

A single layer of organic diode based on 3,4,9,10 perylenetetracarboxylic diimide (PTCDI) has been fabricated. In this study, PTCDI layer was sandwiched between two different electrodes of indium tin oxide (ITO) and copper (Ag) by using vacuum evaporation technique at about ~ 6´10-4 Pa, so that the diode structure is ITO/PTCDI/Ag. Owing to this structure, the diode is expected to have two different junction types, i.e. nonohmic (Schottky) was expected to occur at ITO/PTCDI junction, whereas the ohmic one was expected to occur at PTCDI/Ag junction, respectively. From the measurement of current-voltage under the dark condition, the diode shows rectification effect. In order to understand the photocurrent spectrum of the diode, we employed three models based on absorption spectrum of PTCDI film, i.e. Ghosh et al, Tang and Albrecht, and Desormeaux et al, respectively. Based on the Ghosh et al model, the contribution of photocurrent is due to photoexcitation at the bulk and the barrier, while based on the Tang and Albrecht model, the contribution of the photocurrent is due to only at the barrier. On the other hand, the Desormeaux et al model assumes that the contribution of photocurrent is due to the photoexcitation at the barrier and due to the gradient of photoexcitation in the bulk. From the Ghosh et al and Desormeaux et al models, the photocurrent increases due to the increase in external quantum efficiency, the barrier width, and diffusion length, respectively. Meanwhile, from the Tang and Albrecht model, the photocurrent is dependent from its diffusion length.

Kata Kunci : Dioda Organik,PTCDI/Ag, Organic diode, PTCDI, Photocurrent, Ghosh et al Model, Tang and Albrecht Model, Desormeaux et al Model