Interfacial doping for efficient charge injection in organic semiconductors

Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science

Volumn 209, Issue 8, 2012, Pages 1399-1413

  Lee, Jae Hyun ^a   Kim, Jang Joo ^b  

^a Hanbat National University   (South Korea)

^b Seoul National University   (South Korea)

Author keywords

charge generation; charge injection; doping; organic semiconductors

Indexed keywords

CHARGE GENERATION; INTERFACIAL LAYER; METAL-ORGANIC; ORGANIC ELECTRONIC DEVICES; ORGANIC ELECTRONICS; ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES(OLEDS); ORGANIC PHOTOVOLTAICS; VACUUM LEVEL SHIFT;

CHARGE INJECTION; DOPING (ADDITIVES); ELECTRON INJECTION; FERMI LEVEL; ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES (OLED); THERMOELECTRIC EQUIPMENT; VACUUM;

SEMICONDUCTING ORGANIC COMPOUNDS;

EID: 84865013169     PISSN: 18626300     EISSN: 18626319     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssa.201228199     Document Type: Article

References (124)

1. I. D. Parker, J. Appl. Phys. 75, 1656 (1993).
2. S. A. VanSlyke, and, C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987).
3. T. Wakimoto, Y. Fukuda, K. Nagayama, H. Nakada, and, M. Tsuchida, IEEE Trans. Electron Devices 44, 1245 (1997).
4. E. Haskal, A. Curioni, P. Seidler, and, W. Andreoni, Appl. Phys. Lett. 71, 1151 (1997).
5. J. Kido, and, T. Matsumoto, Appl. Phys. Lett. 73, 2866 (1998).
6. T. Oyamada, H. Sasabe, C. Adachi, S. Murase, T. Tominaga, and, C. Maeda, Appl. Phys. Lett. 86, 033503 (2005).
7. Y. E. Kim, H. Park, and, J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 69, 599 (1996).
8. H. Tang, F. Li, and, J. Shinar, Appl. Phys. Lett. 71, 2560 (1997).
9. H. W. Choi, S. Y. Kim, W. K. Kim, and, J. L. Lee, Appl. Phys. Lett. 87, 082102 (2005).
10. L. S. Hung, C. W. Tang, and, M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 70, 152 (1997).
11. S. Shaheen, G. Jabbour, M. Morrell, Y. Kawabe, B. Kippelen, N. Peyghambarian, M. F. Nabor, R. Schlaf, E. Mash, and, N. Armstrong, J. Appl. Phys. 84, 2324 (1998).
12. T. Yokoyama, D. Yoshimura, E. Ito, H. Ishii, Y. Ouchi, and, K. Seki, Jpn. J. Appl. Phys. 42, 3666 (2003).
13. R. Schlaf, B. Parkinson, P. Lee, K. Nebesny, G. Jabbour, B. Kippelen, N. Peyghambarian, and, N. Armstrong, J. Appl. Phys. 84, 6729 (1998).
14. Q. T. Le, L. Yan, Y. Gao, M. Mason, D. Giesen, and, C. Tang, J. Appl. Phys. 87, 375 (2000).
15. L. S. Hung, R. Q. Zhang, P. He, and, G. Mason, J. Phys. D: Appl. Phys. 35, 103 (2002).
16. J. Lee, Y. Park, D. Kim, H. Chu, H. Lee, and, L. M. Do, Appl. Phys. Lett. 82, 173 (2003).
17. Y. Park, J. Lee, S. Lee, and, D. Kim, Appl. Phys. Lett. 79, 105 (2001).
18. S. Kang, D. Park, S. Kim, C. Whang, K. Jeong, and, S. Im, Appl. Phys. Lett. 81, 2581 (2002).
19. M. Y. Chan, S. L. Lai, M. K. Fung, C. S. Lee, and, S. T. Lee, J. Appl. Phys. 95, 5397 (2004).
20. T. Hasegawa, S. Miura, T. Moriyama, T. Kimura, I. Takaya, Y. Osato, and, H. Mizutani, in: SID Int. Symp. Dig. Tech. Papers, Vol. 35 (2004), p. 154.
21. D.-S. Leem, J.-H. Lee, J.-J. Kim, and, J.-W. Kang, Appl. Phys. Lett. 93, 103304 (2008).
22. P. C. Kao, J. Y. Wang, J. H. Lin, and, S. H. Chen, J. Electrochem. Soc. 157, J135 (2010).
23. L. Diao, C. D. Frisbie, D. D. Schroepfer, and, P. P. Ruden, J. Appl. Phys. 101, 014510 (2007).
24. Y. Shen, D. B. Jacobs, G. G. Malliaras, G. Koley, M. G. Spencer, and, A. Ioannidis, Adv. Mater. 13, 1234 (2001).
25. K. Sugiyama, H. Ishii, Y. Ouchi, and, K. Seki, J. Appl. Phys. 87, 295 (2000).
26. M. Ishii, T. Mori, H. Fujikawa, S. Tokito, and, Y. Taga, J. Lumin. 87, 1165 (2000).
27. C. Qiu, Z. Xie, H. Chen, M. Wong, and, H. S. Kwok, J. Appl. Phys. 93, 3253 (2003).
28. H. Ishii, K. Sugiyama, E. Ito, and, K. Seki, Adv. Mater. 11, 605 (1999).
29. Y. Q. Li, J. X. Tang, Z. Y. Xie, L. S. Hung, and, S. S. Lau, Chem. Phys. Lett. 386, 128 (2004).
30. Z. Wu, L. Wang, H. Wang, Y. Gao, and, Y. Qiu, Phys. Rev. B 74, 165307 (2006).
31. S. F. J. Appleyard, S. R. Day, R. D. Pickford, and, M. R. Willis, J. Mater. Chem. 10, 169 (2000).
32. F. Jonas, and, L. Schrader, Synth. Met. 41, 831 (1991).
33. S. Tokito, K. Noda, and, Y. Taga, J. Phys. D: Appl. Phys. 29, 2750 (1996).
34. C.-W. Chen, P.-Y. Hsieh, H.-H. Chiang, C.-L. Lin, H.-M. Wu, and, C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 83, 5127 (2003).
35. S. Y. Kim, J.-L. Lee, K.-B. Kim, and, Y.-H. Tak, Appl. Phys. Lett. 86, 133504 (2005).
36. H. Kanno, Y. Sun, and, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 86, 263502 (2005).
37. C.-C. Chang, M.-T. Hsieh, J.-F. Chen, S.-W. Hwang, and, C. H. Chen, Appl. Phys. Lett. 89, 253504 (2006).
38. D.-S. Leem, H.-D. Park, J.-W. Kang, J.-H. Lee, J. W. Kim, and, J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 91, 011113 (2007).
39. L.-S. Liao, W. K. Slusarek, T. K. Hatwar, M. L. Ricks, and, D. L. Comfort, Adv. Mater. 20, 324 (2008).
40. L. S. Liao, and, K. P. Klubek, Appl. Phys. Lett. 92, 223311 (2008).
41. X. Zhu, J. Sun, X. Yu, M. Wong, and, H.-S. Kwok, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 1033 (2007).
42. J. Wu, J. Hou, Y. Cheng, Z. Xie, and, L. Wang, Semicond. Sci. Technol. 22, 824 (2007).
43. J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 88, 073512 (2006).
44. V. Shrotriya, G. Li, Y. Yao, C. W. Chu, and, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 88, 073508 (2006).
45. P. A. Cox, Transition Metal Oxides, An Introduction to their Electronic Structure and Properties (Clarendon, Oxford, 1992).
46. C.-W. Chu, S.-H. Li, C.-W. Chen, V. Shrotriya, and, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 87, 193508 (2005).
47. H. Lee, S. W. Cho, K. Han, P. E. Jeon, C.-N. Whang, K. Jeong, K. Cho, and, Y. Yi, Appl. Phys. Lett. 93, 043308 (2008).
48. M. Kröger, S. Hamwi, J. Meyer, T. Riedl, W. Kowalsky, and, A. Kahn, Appl. Phys. Lett. 95, 123301 (2009).
49. J. Meyer, A. Shu, M. Kröger, and, A. Kahn, Appl. Phys. Lett. 96, 133308 (2010).
50. K. Kanai, K. Koizumi, S. Ouchi, Y. Tsukamoto, K. Sakanoue, Y. Ouchi, and, K. Seki, Org. Electron. 11, 188 (2010).
51. F. Wang, X. Qiao, T. Xiong, and, D. Ma, Org. Electron. 9, 985 (2008).
52. T. Matsushima, and, H. Murata, Appl. Phys. Lett. 95, 203306 (2009).
53. D. Kabra, L. P. Lu, M. H. Song, H. J. Snaith, and, R. H. Friend, Adv. Mater. 22, 3194 (2010).
54. Irfan, H. Ding, Y. Gao, C. Small, D. Y. Kim, J. Subbiah, and, F. So, Appl. Phys. Lett. 96, 243307 (2010).
55. D. O. Scanlon, G. W. Watson, D. J. Payne, G. R. Atkinson, R. G. Egdell, and, D. S. L. Law, J. Phys. Chem. C 114, 4636 (2010).
56. C. I. Wu, C. T. Lin, G. R. Lee, T. Y. Cho, C. C. Wu, and, T. W. Pi, J. Appl. Phys. 105, 033717 (2009).
57. S. Braun, W. R. Salaneck, and, M. Fahlman, Adv. Mater. 21, 1450 (2009).
58. M. T. Greiner, M. G. Helander, W. M. Tang, Z. B. Wang, J. Qiu, and, Z. H. Lu, Nature Mater. 11, 76 (2012).
59. X. Tong, B. E. Lassiter, and, S. R. Forrest, Org. Electron. 11, 705 (2010).
60. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed. (Wiley-Interscience, New York, 1981).
61. H. Klauk, (ed.), Organic Electronics: Materials, Manufacturing, Applications (Wiley-VCH, Weinheim, 2006).
62. K. Walzer, B. Maennig, M. Pfeiffer, and, K. Leo, Chem. Rev. 107, 1233 (2007).
63. J.-H. Lee, D.-S. Leem, H.-J. Kim, and, J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 94, 123306 (2009).
64. A. Salmerõn-Valverde, J. Robles-Martínez, J. García-Serrano, R. Gõmez, R. M. Ridaura, M. Quintana, and, A. Zehe, Mol. Eng. 8, 419 (1999).
65. C. Ganzorig, and, M. Fujihira, Appl. Phys. Lett. 77, 4211 (2000).
66. J. Endo, T. Matsumoto, and, J. Kido, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L358 (2002).
67. F. Huang, A. G. MacDiarmid, and, B. R. Hsieh, Appl. Phys. Lett. 71, 2415 (1997).
68. J.-H. Lee, D.-S. Leem, and, J.-J. Kim, Org. Electron. 9, 805 (2008).
69. H. Ikeda, J. Sakata, M. Hayakawa, T. Aoyama, T. Kawakami, K. Kamata, Y. Iwaki, S. Seo, Y. Noda, R. Nomura, and, S. Yamazaki, in: SID Int. Symp. Dig. Tech. Papers, Vol. 37 (2006), p. 923.
70. J. Y. Yun, S. U. Noh, Y. C. Shin, H. I. Baek, and, C. H. Lee, in: Int. Meet. Information Display (IMID) (2006), p. 1038.
71. C.-C. Chang, M.-T. Hsieh, J.-F. Chen, S.-W. Hwang, J.-W. Ma, and, C. H. Chen, in: SID Int. Symp. Dig. Tech. Papers, Vol. 6 (2006), p. 1106.
72. J. Meyer, S. Hamwi, S. Schmale, T. Winkler, H.-H. Johannes, T. Riedl, and, W. Kowalsky, J. Mater. Chem. 19, 702 (2009).
73. Y. Qi, T. Sajoto, S. Barlow, E. G. Kim, S. R. Marder, and, A. Kahn, J. Am. Chem. Soc. 131, 12530 (2009).
74. P. K. Koech, A. B. Padmaperuma, L. Wang, J. S. Swensen, E. Polikarpov, J. T. Darsell, J. E. Rainbolt, and, D. J. Gaspar, Chem. Mater. 22, 3926 (2010).
75. J. Blochwitz, M. Pfeiffer, T. Fritz, and, K. Leo, Appl. Phys. Lett. 73, 729 (1998).
76. M. H. Chen, Y. H. Chen, C. T. Lin, G. R. Lee, C. I. Wu, D. S. Leem, J.-J. Kim, and, T. W. Pi, J. Appl. Phys. 105, 113714 (2009).
77. M. H. Chen, and, C. I. Wu, J. Appl. Phys. 104, 113713 (2008).
78. N. Johansson, T. Osada, S. Stafstrom, W. R. Salaneck, V. Parente, D. A. Dos Santos, X. Crispin, and, J. L. Brédas, J. Chem. Phys. 111, 2157 (1999).
79. J. H. Lee, M. H. Wu, C. C. Chao, H. L. Chen, and, M. K. Leung, Chem. Phys. Lett. 416, 234 (2005).
80. T. Oyamada, C. Maeda, H. Sasabe, and, C. Adachi, Jpn. J. Appl. Phys. 42, 1535 (2003).
81. K. S. Yook, S. O. Jeon, S. Y. Min, J. Y. Lee, H. J. Yang, T. Noh, S. K. Kang, and, T. W. Lee, Adv. Funct. Mater. 20, 1797 (2010).
82. M. A. Khan, W. Xu, K. Haq, Y. Bai, F. Wei, X. Y. Jiang, Z. L. Zhang, and, W. Q. Zhu, J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 6535 (2007).
83. C. I. Wu, C. T. Lin, Y. H. Chen, M. H. Chen, Y. J. Lu, and, C. C. Wu, Appl. Phys. Lett. 88, 152104 (2006).
84. D.-S. Leem, S.-Y. Kim, J.-J. Kim, M.-H. Chen, and, C.-I. Wu, Electrochem. Solid-State Lett. 12, J8 (2009).
85. C.-J. Yang, T.-Y. Cho, C.-L. Lin, and, C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 90, 173507 (2007).
86. J. Y. Lee, K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo, T.-W. Lee, T. Noh, H.-J. Yang, and, S.-K. Kang, in: Int. Meet. Information Display (IMID) (2008), p. 1319.
87. J.-H. Lee, D.-S. Leem, and, J.-J. Kim, Org. Electron. 11, 486 (2010).
88. S. Grecu, M. Bronner, A. Opitz, and, W. Brütting, Synth. Met. 146, 359 (2004).
89. J.-H. Lee, D.-S. Leem, H.-J. Kim, and, J.-J. Kim, in: SID Int. Symp. Dig. Tech. Papers, Vol. 40 (2009), p. 1719.
90. M. Aonuma, T. Oyamada, H. Sasabe, T. Miki, and, C. Adachi, Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007).
91. I. Hill, and, A. Kahn, J. Appl. Phys. 86, 4515 (2009).
92. S. Olthof, W. Tress, R. Meerheim, B. Lüssem, and, K. Leo, J. Appl. Phys. 106, 103711 (2009).
93. J.-H. Lee, H.-M. Kim, K.-B. Kim, R. Kabe, P. Anzenbacher, Jr., and, J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 98, 173303 (2011).
94. J.-H. Lee, H.-M. Kim, K.-B. Kim, and, J.-J. Kim, Org. Electron. 12, 950 (2011).
95. Y.-Y. Noh, C.-L. Lee, J.-J. Kim, and, K. Yase, J. Chem. Phys. 118, 2853 (2003).
96. W. Gao, and, A. Kahn, Org. Electron. 3, 53 (2002).
97. S. Hamwi, J. Meyer, T. Winkler, T. Riedl, and, W. Kowalsky, Appl. Phys. Lett. 94, 253307 (2009).
98. F. Wang, X. Qiao, T. Xiong, and, D. Ma, J. Appl. Phys. 105, 084518 (2009).
99. J. W. Kwon, J. T. Lim, and, G. Y. Yeom, Thin Solid Films 518, 6339 (2010).
100. J.-H. Lee, and, J.-J. Kim, unpublished.
101. S. Braun, X. Liu, W. R. Salaneck, and, M. Fahlman, Org. Electron. 11, 212 (2010).
102. A. Kahn, W. Zhao, W. Gao, H. Vazquez, and, F. Flores, Chem. Phys. 325, 129 (2006).
103. J.-H. Lee, P.-S. Wang, H.-D. Park, C.-I. Wu, and, J.-J. Kim, Org. Electron. 12, 1763 (2011).
104. J. Huang, M. Pfeiffer, A. Werner, J. Blochwitz, K. Leo, and, S. Liu, Appl. Phys. Lett. 80, 139 (2002).
105. D.-S. Leem, S.-Y. Kim, J.-H. Lee, and, J.-J. Kim, J. Appl. Phys. 106, 063114 (2009).
106. Z. Shen, P. E. Burrows, V. Bulovic, S. R. Forrest, and, M. E. Thompson, Science 276, 2009 (1997).
107. T. Matsumoto, T. Nakada, J. Endo, K. Mori, N. Kawamura, A. Yokoi, and, J. Kido, in: Proc. Int. Disp. Workshops, 2003, p. 413.
108. C. W. Law, K. M. Lau, M. K. Fung, M. Y. Chan, F. L. Wong, C. S. Lee, and, S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 89, 133511 (2006).
109. S. Lee, J.-H. Lee, J.-H. Lee, and, J.-J. Kim, Adv. Funct. Mater. 22, 855 (2012).
110. C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 48, 183 (1986).
111. G. Yu, C. Zhang, and, A. J. Heeger, Appl. Phys. Lett. 64, 1540 (1994).
112. J. Xue, S. Uchida, B. P. Rand, and, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 85, 5757 (2004).
113. J. Drechsel, B. Mannig, F. Kozlowski, M. Pfeiffer, K. Leo, and, H. Hoppe, Appl. Phys. Lett. 86, 244102 (2005).
114. J. Drechsel, Org. Electron. 5, 175 (2004).
115. J. Lee, S.-Y. Kim, C. Kim, and, J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 97, 083306 (2010).
116. M. Y. Chan, S. L. Lai, K. M. Lau, C. S. Lee, and, S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 89, 163515 (2006).
117. P. Baude, D. Ender, M. Haase, T. Kelley, D. Muyres, and, S. Theiss, Appl. Phys. Lett. 82, 3964 (2003).
118. L. Zhou, A. Wanga, S. C. Wu, J. Sun, S. Park, and, T. N. Jackson, Appl. Phys. Lett. 88, 083502 (2006).
119. J. Zaumseil, and, H. Sirringhaus, Chem. Rev. 107, 1296 (2007).
120. K. P. Puntambekar, P. V. Pesavento, and, C. D. Frisbie, Appl. Phys. Lett. (2003). 83, 5539
121. A. Salleo, M. Chabinyc, M. Yang, and, R. Street, Appl. Phys. Lett. 81, 4383 (2002).
122. B. de Boer, A. Hadipour, M. M. Mandoc, T. van Woudenbergh, and, P. W. M. Blom, Adv. Mater. 17, 621 (2005).
123. J. H. Kwon, S. I. Shin, K. H. Kim, M. J. Cho, K. N. Kim, D. H. Choi, and, B. K. Ju, Appl. Phys. Lett. 94, 013506 (2009).
124. S. R. Tiwari, W. J. Potscavage, Jr., T. Sajoto, S. Barlow, S. R. Marder, and, B. Kippelen, Org. Electron. 11, 860 (2010).