The influence of hydrogenation and oxygen vacancies on molybdenum oxides work function and gap states for application in organic optoelectronics

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 39, 2012, Pages 16178-16187

  Vasilopoulou, Maria ^a   Douvas, Antonios M ^a   Georgiadou, Dimitra G ^a   Palilis, Leonidas C ^b   Kennou, Stella ^b   Sygellou, Labrini ^b   Soultati, Anastasia ^a   Kostis, Ioannis ^a,c   Papadimitropoulos, Giorgos ^a   Davazoglou, Dimitris ^a   Argitis, Panagiotis ^a  

^a INSTITUTE OF MICROELECTRONICS   (Greece)

^b UNIVERSITY OF PATRAS   (Greece)

^c Technological and Educational Institute of Pireaus   (Greece)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BULK HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; ENERGY LEVEL ALIGNMENT; GAP STATE; HIGH WORK FUNCTION; HOLE INJECTION; INTERFACIAL LAYER; LOW RESISTANCE; METAL OXIDES; MO OXIDES; OPERATIONAL CHARACTERISTICS; ORGANIC OPTOELECTRONICS; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; OXIDE LATTICES; POLYMER LIGHT EMITTING DEVICE; VACANCY FORMATION;

ELECTRONIC PROPERTIES; ELECTRONIC STRUCTURE; HETEROJUNCTIONS; HYDROGEN; HYDROGENATION; INTERFACE STATES; MOLYBDENUM; ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES (OLED); OXYGEN VACANCIES; STOICHIOMETRY; WORK FUNCTION;

MOLYBDENUM OXIDE;

METAL OXIDE; MOLYBDENUM; MOLYBDENUM OXIDE; OXYGEN; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; HYDROGENATION; RAMAN SPECTROMETRY; STOICHIOMETRY; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84867037771     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja3026906     Document Type: Article

References (80)

1. Forrest, S. R. Nature 2004, 428, 911
2. Tang, C. W.; Van Slyke, S. A. Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 913
3. Burroughes, J. H.; Bradley, D. D. C.; Brown, A. R.; Marks, R. N.; Mackay, K.; Friend, R. H.; Burns, P. L.; Holmes, A. B. Nature 1990, 347, 539
4. Friend, R. H.; Gymer, R. W.; Holmes, A. B.; Burroughes, J. H.; Marks, R. N.; Taliani, C.; Bradley, D. D. C.; Dos Santos, D. A.; Brédas, J. L.; Lögdlund, M.; Salaneck, W. R. Nature 1999, 397, 121
5. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science 1995, 270, 1789
6. Blom, P. W. M.; Mihailetchi, V. D.; Koster, L. J. A.; Markov, D. E. Adv. Mater. 2007, 19, 1551
7. Dennler, G.; Scharber, M. C.; Brabec, C. J. Adv. Mater. 2009, 21, 1323
8. Ma, H.; Yip, H.-L.; Huang, F.; Jen, A. K.-Y. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1371
9. Sessolo, M.; Bolink, H. J. Adv. Mater. 2011, 23, 1829
10. Nomura, K.; Ohta, H.; Takagi, A.; Kamiya, T.; Hirano, M.; Hosono, H. Nature 2004, 432, 488
11. Banger, K. K.; Yamashita, Y. Y.; Mori, K.; Peterson, R. L.; Leedham, T.; Rickard, J.; Sirringhaus, H. Nat. Mater. 2011, 10, 45
12. Matsushima, T.; Kinoshita, Y.; Murata, H. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 253504
13. You, H.; Dai, Y.; Zhang, Z.; Ma, D. J. Appl. Phys. 2007, 101, 026105
14. Bolink, H. J.; Coronado, E.; Orozco, J.; Sessolo, M. Adv. Mater. 2009, 21, 79
15. Haque, S. A.; Koops, S.; Tokmoldin, N.; Durrant, J. R.; Huang, J. S.; Brandley, D. D. C.; Palomares, E. Adv. Mater. 2007, 19, 683
16. Tokmoldin, N.; Griffiths, N.; Bradley, D. D. C.; Haque, S. A. Adv. Mater. 2009, 21, 3475
17. Bolink, H. J.; Coronado, E.; Repetto, D.; Sessolo, M.; Barea, E. M.; Bisquert, J.; Garcia-Belmonte, G.; Prochazka, J.; Kavan, L. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 145
18. Kabra, D.; Lu, L. P.; Song, M. H.; Snaith, H. J.; Friend, R. H. Adv. Mater. 2010, 22, 3194
19. Gwinner, M. C.; Di Pietro, R.; Vaynzof, Y.; Greenberg, K. J.; Ho, P. K. H.; Friend, R. H.; Sirringhaus, H. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1432
20. Morii, K.; Ishida, M.; Takashima, T.; Shimoda, T.; Wang, Q.; Nazeeruddin, K.; Grätzel, M. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 183510
21. Wang, F.; Qiao, X; Xiong, T.; Ma, D. Org. Electron. 2008, 9, 985
22. Meyer, J.; Hamwi, S.; Schmale, S.; Winkler, T.; Johannes, H.-H.; Riedl, T.; Kowalsky, W. J. Mater. Chem. 2009, 19, 702
23. Kröger, M.; Hamwi, S.; Meyer, J.; Riedl, T.; Kowalsky, W.; Kahn, A. Org. Electron. 2009, 10, 932
24. Hamwi, S.; Meyer, J.; Kröger, M.; Winkler, T.; Witte, M.; Riedl, T.; Kahn, A.; Kowalsky, W. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1762
25. Irfan; Ding, H.; Gao, Y.; Kim, D. Y.; Subbiah, J.; So, F. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 073304
26. Ma, H.; Yip, H.-L.; Huang, F.; Jen, A. K.-Y. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1371
27. Matsushima, T.; Kinoshita, Y.; Murata, H. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 253504
28. Nicolai, H. T.; Wetzelaer, G. A. H.; Kuik, M.; Kronemeijer, A. J.; de Boer, B. P.; Blom, W. M. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 172107
29. Nakayama, Y.; Morii, K.; Suzuki, Y.; Machida, H.; Kera, S.; Ueno, N.; Kitagawa, H.; Noguchi, Y.; Ishii, H. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3746
30. Wang, Z. B.; Helander, M. G.; Greiner, M. T.; Qiu, J.; Lu, Z. H. Phys. Rev. B 2009, 80, 235325
31. Greiner, M. T.; Helander, M. G.; Wang, Z. B.; Tang, W. M.; Qiu, J.; Lu, Z. H. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 213302
32. Buckley, A.; Pickup, D.; Yates, C.; Zhao, Y.; Lidzey, D. J. Appl. Phys. 2011, 109, 084509
33. Wang, P.-S.; Wu, I.-W.; Tseng, W.-H.; Cheng, M.-H.; Wu, C.-I. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 173302
34. Sun, Y.; Takacs, C. J.; Cowan, S. R.; Seo, J. H.; Gong, X.; Roy, A.; Heeger Adv. Mater. 2011, 23, 2226
35. Sun, Y.; Welch, G. C.; Leong, W. L.; Takacs, C. G.; Bazan, G. C.; Heeger, A. J. Nat. Mater. 2012, 11, 44-48
36. Chiam, S. Y.; Dasgupta, B.; Soler, D.; Leung, M. Y.; Liu, H.; Ooi, Z. E.; Wong, L. M.; Jiang, C. Y.; Chang, K. L.; Zhang, J. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 99, 197
37. Braun, S.; Salaneck, W. R.; Fahlman, M. Adv. Mater. 2009, 21, 1450
38. Greiner, M. T.; Helander, M. G.; Tang, W.-M.; Wang, Z.-B.; Qiu, J.; Lu, Z.-H Nat. Mater. 2012, 11, 76
39. Greiner, M. T.; Chai, L.; Helander, M. G.; Tang., W.-M.; Lu, Z.-H. Adv. Funct. Mater. 2012, 10.1002/adfm.201200615
40. Vasilopoulou, M.; Palilis, L. C.; Georgiadou, D. G.; Argitis, P.; Kennou, S.; Syggelou, L.; Kostis, I.; Papadimitropoulos, G.; Konofaos, N.; Iliadis, A.; Davazoglou, D. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 123301
41. Vasilopoulou, M.; Palilis, L. C.; Georgiadou, D. G.; Douvas, A. M.; Argitis, P.; Kennou, S.; Syggelou, L.; Papadimitropoulos, G.; Kostis, I.; Stathopoulos, N. A.; Davazoglou, D. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1489
42. Vasilopoulou, M.; Papadimitropoulos, G.; Palilis, L. C.; Georgiadou, D. G.; Argitis, P.; Kennou, S.; Kostis, I.; Vourdas, N.; Stathopoulos, N. A.; Davazoglou, D. Org. Electron. 2012, 13, 796
43. Vasilopoulou, M.; Palilis, L. C.; Georgiadou, D. G.; Kennou, S.; Kostis, I.; Davazoglou, D.; Argitis, P. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 013311
44. Janotti, A; Van de Walle, C. G. Nat. Mater. 2007, 6, 44
45. Van de Walle, C. G.; Neugebauer, J. Nature 2003, 423, 626-628
46. Wei, J.; Ji, H.; Guo, W.; Nevidomskyy, A. H.; Natelson, D. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 357
47. Xu, X.; Randorn, C.; Efstathiou, P.; Irvine, J. T. S. Nat. Mater. 2012, 11, 595
48. Roy, S. C.; Varghese, O. K.; Paulose, M.; Grimes, C. A. ACS Nano 2010, 4, 1259
49. Papadimitropoulos, G.; Vourdas, N.; Giannakopoulos, K.; Vasilopoulou, M.; Davazoglou, D. J. Appl. Phys. 2011, 109, 103527
50. Vourdas, N.; Papadimitropoulos, G.; Kostis, I.; Vasilopoulou, M.; Davazoglou, D. Thin Solid Films 2012, 520, 3614
51. Kostis, I.; Vourdas, N.; Vasilopoulou, M.; Douvas, A..; Konofaos, N.; Iliadis, A.; Davazoglou, D. Unpublished results.
52. Ou, J. Z.; Campbell, J. L.; Yao, D.; Wlodarski, W.; Kalantar-zadech, K. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10757
53. Seguin, L.; Figlarz, M.; Cavagnat, R.; Lassègues, J.-C. Spectrochim. Acta A 1995, 51, 1323
54. Ajito, K.; Nagahara, L. A.; Tryk, D. A.; Hashimoto, K.; Fujishima J. Phys. Chem. 1995, 99, 16383-16388
55. Eda, K. J. Solid State Chem. 1992, 98, 350
56. Mestl, G.; Ruiz, P.; Delmon, B.; Knözinger, H. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11269
57. Ceylan, V. K.; Sourisseau, C.; Brencic, J. V. J. Raman Spectrosc. 1985, 16, 128
58. Scanlon, D. O.; Watson, G. W.; Payne, D. J.; Atkinson, G. R.; Egdell, R. G.; Law, D. S. L. J. Phys. Chem. 2010, 114, 4636
59. Criinert, W.; Stakheev, A. Y.; Feldhaus, R.; Anders, K.; Shpiro, E. S.; Minachev, K. M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 1323
60. Fleisch, T. H.; Mains, G. J. J. Chem. Phys. 1982, 76 (2) 780
61. Katrib, A.; Benadda, A.; Sobczak, J. W.; Maire, G. Appl. Catal., A 2003, 242, 31
62. Werfer, F.; Minni, E. J. Phys. C: Solid State Phys. 1983, 16, 6091
63. Tokarz-Sbieraj, R.; Grybos, R.; Witko, M. Appl. Catal., A 2011, 391, 137
64. Goodenough, J. B. Czech. J. Phys. 1967, B17, 304
65. Goodenough, J. B. Prog. Solid State Chem. 1971, 3, 490
66. Goodenough, J. B. Phys. Rev. 1960, 117, 1442
67. Goodenough, J. B. J. Appl. Phys. 1960, 5, 359
68. Sleight, T. P.; Hare, C. R.; Sleight, A. W. Mater. Res. Bull. 1968, 3, 437
69. Greenblatt, M. Chem. Rev. 1988, 88, 31
70. Fleisch, T. H.; Mains, G. J. J. Chem. Phys. 1982, 76 (2) 780
71. Dickens, P. G.; Birtill, J. J. J. Electr. Mater. 1978, 7, 679
72. Dickens, P. G.; Birtill, J. J.; Wright, C. J. J. Solid State Chem. 1979, 28, 185
73. Dickens, P. G.; Crouch-Baker, S.; Weller, M. T. Solid State Ionics 1986, 18/19, 89
74. Chen, L.; Cooper, A. C.; Pez, G. P.; Cheng, H. J. Phys. Chem. C 2008, 112 (6) 1755
75. Cheng, H.; Chen, L.; Cooper, a. c.; Sha, X.; Pez, G. P. Energy Environ. Sci. 2008, 1, 338
76. Palilis, L. C.; Vasilopoulou, M.; Georgiadou, D. G.; Argitis, P. Org. Electron. 2010, 11, 887
77. Png, R.-Q.; Chia, P.-J.; Tang, J.-C.; Liu, B.; Sivaramakrishnan, S.; Zhou, M.; Khong, S.-H.; Chan, H. S. O.; Buroughess, J. H.; Chua, L.-L.; Friend, R. H.; Ho, P. K. H. Nat. Mater. 2010, 9, 152
78. Fang, J.; Wallikewitz, B. H.; Gao, F.; Tu, G.; Müller, C.; Pace, G.; Friend, R. H.; Huck, W. T. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (683) 68
79. Tress, W.; Leo, K.; Riede, M. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2140
80. Wong, K. H.; Ananthanarayanan, k.; Luther, J.; Balaya, P. J. Phys. Chem. C2012 2012, 116, 16346