Molecular monolayer modification of the cathode in organic light-emitting diodes

Applied Physics Letters

Volumn 89, Issue 22, 2006, Pages

  Lee, Tae Woo ^a   Hsu, Julia W P ^b  

^a Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT)   (South Korea)

^b SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATHODES; EXCITONS; LIGHT EMISSION; LUMINESCENCE; MONOLAYERS; QUENCHING; SEMICONDUCTING ORGANIC COMPOUNDS;

HEXADECANETHIOL MODIFIED DEVICES; LUMINESCENCE EFFICIENCY; THIN INSULATING LAYERS;

LIGHT EMITTING DIODES;

EID: 33751568119     PISSN: 00036951     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2397033     Document Type: Article

References (31)

1. D. Cahen, A. Kahn, and E. Umbach, Mater. Today 1369-7021 10.1016/S1369-7021(05)70985-8 8, 32 (2005); J. W. P. Hsu, Mater. Today 1369-7021 10.1016/S1369-7021(05)70986-X 8, 42 (2005); H. Ishii, K. Sugiyama, E. Ito, and K. Seki, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 11, 605 (1999).
2. D. Cahen, A. Kahn, and E. Umbach, Mater. Today 1369-7021 10.1016/S1369-7021(05)70985-8 8, 32 (2005); J. W. P. Hsu, Mater. Today 1369-7021 10.1016/S1369-7021(05)70986-X 8, 42 (2005); H. Ishii, K. Sugiyama, E. Ito, and K. Seki, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 11, 605 (1999).
3. D. Cahen, A. Kahn, and E. Umbach, Mater. Today 1369-7021 10.1016/S1369-7021(05)70985-8 8, 32 (2005); J. W. P. Hsu, Mater. Today 1369-7021 10.1016/S1369-7021(05)70986-X 8, 42 (2005); H. Ishii, K. Sugiyama, E. Ito, and K. Seki, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 11, 605 (1999).
4. B. de Boer, A. Hadipour, M. M. Mandoc, T. van Woudenbergh, and P. W. M. Blom, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 17, 621 (2005).
5. S. Khodabakhsh, D. Poplavskyy, S. Heutz, J. Nelson, D. D. C. Bradley, H. Murata, and T. S. Jones, Adv. Funct. Mater. 14, 1205 (2004).
6. H. Yan, Q. Huang, J. Cui, J. C. Veinot, M. M. Kern, and T. J. Marks, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 15, 835 (2003).
7. W. Osikowicz, X. Crispin, C. Tengstedt, L. Lindell, T. Kugler, and W. R. Salaneck, Appl. Phys. Lett. 85, 1616 (2004).
8. D. J. Gundlach, L. Jia, and T. N. Jackson, IEEE Electron Device Lett. 22, 571 (2001).
9. S. H. Kim, J. H. Lee, S. C. Lim, Y. S. Yang, and T. Zyung, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 43, L60 (2004).
10. D. M. Alloway, M. Hofmann, D. L. Smith, N. E. Gruhn, A. L. Graham, R. Colorado, Jr., V. H. Wysocki, T. R. Lee, P. A. Lee, and N. R. Armstrong, J. Phys. Chem. B 107, 11690 (2003).
11. I. H. Campbell, S. Rubin, T. A. Zawodzinski, J. D. Kress, R. L. Martin, D. L. Smith, N. N. Barashkov, and J. P. Ferraris, Phys. Rev. B 0163-1829 54, 014321 (1996); I. H. Campbell, J. D. Kress, R. L. Martin, D. L. Smith, N. N. Barashkov, and J. P. Ferraris, Appl. Phys. Lett. 71, 3528 (1997).
12. I. H. Campbell, S. Rubin, T. A. Zawodzinski, J. D. Kress, R. L. Martin, D. L. Smith, N. N. Barashkov, and J. P. Ferraris, Phys. Rev. B 0163-1829 54, 014321 (1996); I. H. Campbell, J. D. Kress, R. L. Martin, D. L. Smith, N. N. Barashkov, and J. P. Ferraris, Appl. Phys. Lett. 71, 3528 (1997).
13. T.-W. Lee, J. Zaumseil, Z. Bao, J. W. P. Hsu, and J. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 0027-8424 10.1073/pnas.0304179101 101, 429 (2004); T.-W. Lee, J. Zaumseil, S. H. Kim, and J. W. P. Hsu, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 0935-9648 10.1002/adma.200306027 16, 2040 (2004); T.-W. Lee, S. Jeon, J. Maria, J. Zaumseil, J. W. P. Hsu, and J. A. Rogers, Adv. Funct. Mater. 1616-301X 10.1002/adfm.200500109 15, 1435 (2005); D. A. Bernards, T. Biegala, Z. A. Samuels, J. D. Slinker, G. G. Malliaras, S. Flores-Torres, H. D. Abrua, and J. A. Rogers, Appl. Phys. Lett. 84, 3675 (2004).
14. T.-W. Lee, J. Zaumseil, Z. Bao, J. W. P. Hsu, and J. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 0027-8424 10.1073/pnas.0304179101 101, 429 (2004); T.-W. Lee, J. Zaumseil, S. H. Kim, and J. W. P. Hsu, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 0935-9648 10.1002/adma.200306027 16, 2040 (2004); T.-W. Lee, S. Jeon, J. Maria, J. Zaumseil, J. W. P. Hsu, and J. A. Rogers, Adv. Funct. Mater. 1616-301X 10.1002/adfm.200500109 15, 1435 (2005); D. A. Bernards, T. Biegala, Z. A. Samuels, J. D. Slinker, G. G. Malliaras, S. Flores-Torres, H. D. Abrua, and J. A. Rogers, Appl. Phys. Lett. 84, 3675 (2004).
15. T.-W. Lee, J. Zaumseil, Z. Bao, J. W. P. Hsu, and J. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 0027-8424 10.1073/pnas.0304179101 101, 429 (2004); T.-W. Lee, J. Zaumseil, S. H. Kim, and J. W. P. Hsu, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 0935-9648 10.1002/adma.200306027 16, 2040 (2004); T.-W. Lee, S. Jeon, J. Maria, J. Zaumseil, J. W. P. Hsu, and J. A. Rogers, Adv. Funct. Mater. 1616-301X 10.1002/adfm.200500109 15, 1435 (2005); D. A. Bernards, T. Biegala, Z. A. Samuels, J. D. Slinker, G. G. Malliaras, S. Flores-Torres, H. D. Abrua, and J. A. Rogers, Appl. Phys. Lett. 84, 3675 (2004).
16. T.-W. Lee, J. Zaumseil, Z. Bao, J. W. P. Hsu, and J. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 0027-8424 10.1073/pnas.0304179101 101, 429 (2004); T.-W. Lee, J. Zaumseil, S. H. Kim, and J. W. P. Hsu, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 0935-9648 10.1002/adma.200306027 16, 2040 (2004); T.-W. Lee, S. Jeon, J. Maria, J. Zaumseil, J. W. P. Hsu, and J. A. Rogers, Adv. Funct. Mater. 1616-301X 10.1002/adfm.200500109 15, 1435 (2005); D. A. Bernards, T. Biegala, Z. A. Samuels, J. D. Slinker, G. G. Malliaras, S. Flores-Torres, H. D. Abrua, and J. A. Rogers, Appl. Phys. Lett. 84, 3675 (2004).
17. H. Tang, F. Li, and J. Shinar, Appl. Phys. Lett. 71, 2560 (1997).
18. M. Y. Chan, S. L. Lai, M. K. Fung, C. S. Lee, and S. T. Lee, J. Appl. Phys. 95, 5397 (2004).
19. H. Heil, J. Steiger, S. Karg, M. Gastel, H. Ortner, H. von Seggem, and M. Stößel, J. Appl. Phys. 89, 420 (2001).
20. R. B. Fletcher, D. G. Lidzey, D. D. C. Bradley, S. Walker, M. Inbasekaran, and E. P. Woo, Synth. Met. 111-112, 151 (2000).
21. The thicknesses of SAM molecules for C8, C12, and C16, on the gold surface in the literature were ∼1.0, 1.6, and 2.2 nm, respectively. See J. C. Love, D. B. Wolfe, R. Haasch, M. L. Chabinyc, K. E. Paul, G. M. Whitesides, and R. G. Nuzzo, J. Am. Chem. Soc. 125, 2597 (2003).
22. T.-W. Lee, H.-C. Lee, and O. O. Park, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1490635 81, 214 (2002); T.-W. Lee, O. O. Park, L.-M. Do, T. Zyung, T. Ahn, and H.-K. Shim, J. Appl. Phys. 90, 2128 (2001).
23. T.-W. Lee, H.-C. Lee, and O. O. Park, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1490635 81, 214 (2002); T.-W. Lee, O. O. Park, L.-M. Do, T. Zyung, T. Ahn, and H.-K. Shim, J. Appl. Phys. 90, 2128 (2001).
24. B. Choi, J. Rhee, and H. H. Lee, Appl. Phys. Lett. 79, 2109 (2001).
25. Y.-E. Kim, H. Park, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 69, 599 (1996).
26. X. D. Cui, A. Primak, X. Zarate, J. Tomfohr, O. F. Sankey, A. L. Moore, T. A. Moore, D. Gust, L. A. Nagahara, and S. M. Lindsay, J. Phys. Chem. B 106, 8609 (2002).
27. R. R. Chance, A. Prock, and R. Silbey, J. Chem. Phys. 62, 2245 (1975).
28. D. E. Markov and P. W. M. Blom, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.72.161401 72, 161401 (2005); D. E. Markov and P. W. M. Blom, Appl. Phys. Lett. 87, 233511 (2005).
29. D. E. Markov and P. W. M. Blom, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.72.161401 72, 161401 (2005); D. E. Markov and P. W. M. Blom, Appl. Phys. Lett. 87, 233511 (2005).
30. F. Zhang, Y. Wang, X. Yang, Y. Hou, Z. Xu, X. Xu, R. Zhang, and Z. Huang, J. Lumin. 87-89, 1149 (2000).
31. T. van Woudenbergh, J. Wildeman, and P. W. M. Blom, Semicond. Sci. Technol. 21, 387 (2006). Since they used polyfluorene luminescent polymers as a spacer instead of an insulator with high energy band gap, excitons can still diffuse into the spacer layer so that the thickness of the spacer needs to be more than 20 nm, which corresponds to the exciton diffusion length of the polyfluorene polymers.