Materiali organici drogati e metodi per la loro caratterizzazione

3 SOMMARIO Negli ultimi anni le proprietà dei materiali organici sono state studiate con sempre maggiore interesse da parte di industrie e Università. Da quando, per la prima volta, è stata dimostrata e realizzata l’elettroluminescenza con basse tensioni nei materiali organici, da parte di Tang e Van Slyke nei laboratori della Eastman Kodak (1987), è iniziata una frenetica attività di ricerca per realizzare LED con materiali organici. In particolare esistono due categorie di LED organici: gli OLED, che sono realizzati con materiali a basso peso molecolare, detti oligomeri, e i PLED, che sono realizzati con materiali ad alto peso molecolare, detti polimeri. I LED organici hanno come principale applicazione i display a matrice attiva, essendo materiali plastici possono essere costruiti su substrati flessibili permettendo di realizzare display ultrapiatti avvolgibili e di costo inferiore rispetto ai tradizionali display a cristalli liquidi (LCD). Inoltre i display a LED organici hanno tempi di risposta più veloci (<10μs) degli LCD e ciò permette, ad esempio, di visualizzare meglio le immagini in movimento. L’angolo di visuale è molto ampio (180°) a differenza degli LCD, ma l’inconveniente è la ridotta stabilità nel tempo. Migliorare significativamente questo aspetto, significherebbe rendere la tecnologia degli organici competitiva rispetto agli LCD. Con oligomeri e polimeri si possono realizzare anche altri dispositivi come celle solari, transistor a film sottile (OTFT) e perfino qualche prototipo di laser organico, anche se di prestazioni nettamente inferiori rispetto ai laser a semiconduttore. Per approfondire e studiare appieno le proprietà e le potenzialità dei dispositivi organici è necessario raffinare e ampliare le tecniche di caratterizzazione dei film: misure di conducibilità, coefficiente di Seebeck, mobilità, diagrammi tensione-corrente, elettroluminescenza, indagini spettroscopiche sulla morfologia del film o sui livelli energetici, ecc… Un aspetto fondamentale di cui solo negli ultimi anni si è compresa l’importanza, è il drogaggio dei film, che incrementa la conducibilità, riduce le tensioni di pilotaggio dei dispositivi e in generale migliora le prestazioni. Nel primo capitolo della presente tesi vengono introdotti i materiali organici, distinti in oligomeri e polimeri, e ne vengono spiegate le caratteristiche essenziali; vengono, inoltre, spiegati i principi del drogaggio di conducibilità, mostrandone l’utilità e indicando le molecole droganti accettrici e donatrici più utilizzate. Si parla