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有机整流二极管
——15硕 许昆
一、实验目的
1、掌握真空蒸发方法制备有机整流二极管的方法
2、了解有机整流二极管的原理
3、对制备的器件做测试
二、实验仪器，耗材，工具
培养皿2套，烧杯1个，样品架，掩膜版架，ITO片子，坩埚，酞菁铜，BCP
三、实验原理

ITO导电玻璃为底电极，Al为顶电极，相对于玻片1一层100nmCuPc的单层结构，玻片2在100nm CuPc之上再蒸一层15nm的BCP作为空穴阻挡层，验证其对于器件整流特性的影响。
四、 实验内容
（一）准备工作
1、将准备好的ITO玻璃依次用丙酮、无水乙醇、去离子水各超声10mins，之后用去离子水清洗，用氮气吹干水滴，最后放入真空烘箱进行烘干备用；
2、实验用的掩膜板、挡板、烧杯、培养皿等先用洗衣粉擦洗干净，之后用去离子水清洗，再用吹风机吹干，放入烘箱烘干；
3、实验用的坩埚先用酒精棉擦洗，再用丙酮、无水乙醇、去离子水依次超声10mins，之后用去离子水清洗，用氮气吹干水滴，最后放入真空烘箱进行烘干
4、以耐高温胶带粘片子长边一侧，以留出电极；
（二）蒸酞菁铜薄膜实验过程
1、白台子开水，检查所有阀门保持关闭；开总电源，开机械泵、扩散泵电源；
2、开阀Ⅱ，打开真空计热偶规；
3、真空室放气，放气完拧紧放气阀；
4、升真空室，用酒精棉擦干净真空室内壁及样品夹子；
5、安装玻璃挡板，以及装有ITO片子的掩膜板，放好装有适量酞菁铜的坩埚；
6、一手扶着蒸发室外壁，缓慢放下真空室；
7、关阀Ⅱ，开阀Ⅰ；
8、待真空计有示数后关阀Ⅰ开阀Ⅱ；
9、待真空计示数降到10Pa以下时，关阀Ⅱ开阀Ⅰ；
10、待真空计示数降到10Pa以下时，关阀Ⅰ开阀Ⅱ；
11、待到开阀Ⅱ后的示数降到10Pa以下时，开阀Ⅰ，此时两阀双开；
12、待真空计示数降到6Pa以下时，关阀Ⅰ开大阀；
13、待20分钟左右（真空计示数不再下降），开电离规，刚打开电离规时示数一般小于1Pa就正常；
14、待示数降到3E-3Pa以下时，设置坩埚温度为400度，加坩埚电压为35V；
15、看到挡板上有蓝色出现时，移开挡板，记下此时频率计的示数，根据欲蒸膜的厚度，根据每下降13Hz膜生长1nm酞菁铜薄膜，计算出截止时的频率计示数；
16、每隔一分钟记录频率计下降的下降值，等蒸发到提前计算好的截止示数时，迅速关上挡板，关电离规；
17、等坩埚温度降到150度以下时，关大阀，蒸发室放气（刚放一点气看真空计示数没有上升说明没有漏气继续放气），取出玻片1放入培养皿中备用；
（三）蒸发BCP实验过程
18、第17步之后，升起蒸发室，放好装有适量BCP的坩埚，降下蒸发室，关阀Ⅱ开阀Ⅰ；
19、待真空计有示数后关阀Ⅰ开阀Ⅱ；
20、待真空计示数降到10Pa以下时，关阀Ⅱ开阀Ⅰ；
21、待真空计示数降到10Pa以下时，关阀Ⅰ开阀Ⅱ；
22、待到开阀Ⅱ后的示数降到10Pa以下时，开阀Ⅰ，此时两阀双开；
23、待真空计示数降到6Pa以下时，关阀Ⅰ开大阀；
24、待20分钟左右，开电离规，逐渐加大电压直到坩埚温度为160度，加坩埚电压为25V；
25、过一会移开挡板看频率计示数是否有下降，当开始有下降时，记下此时频率计的示数，移开挡板，根据欲蒸膜的厚度，根据每下降15Hz生长1nm BCP薄膜，计算出截止时的频率计示数；
26、当频率计示数中途不降时，可适当升高坩埚温度为170度
27、到达频率计截止示数时，马上关上玻璃挡板，记下此时时间，关上坩埚电压源，关闭衬底温度显示器，关上频率计，关上电离规
28、把黑色开关由扩散泵打到机械泵（不再使用台子的时候早点让扩散泵停止工作早点冷下来）
29、等坩埚温度降至150度以下时，关大阀，蒸发室放气
30、放气完，关上放气阀，升起蒸发室，取出玻片2、坩埚、挡板等
29、用机械泵抽真空保护，然后关阀Ⅰ；
30、待冷却后，关各阀，机械泵放气，关机械泵、总电源和热偶规等测试设备，关冷却水。
（四）蒸铝电极实验过程
31、第30步之后，类似上述白台子操作步骤，注意绿台子的扩散泵电流要另外加，加至8A；
32、在绿台子将真空度抽至1.5 E-3Pa以下，打开频率计，开启蒸发Ⅰ开关，从35开始每隔5逐级升高电流至40-45；
33、待铝丝熔化，移开挡板，看频率计示数是否有下降，开始有下降时记下此时频率计的示数，根据欲蒸膜的厚度100nm，根据每下降33Hz膜生长1nm，计算出截止时的频率计示数；
34、到达频率计截止示数时，迅速关上挡板；
35、适当加大蒸发Ⅰ电流，使得剩余的铝蒸发干净，达到清洁的目的；
36、蒸发Ⅰ电流归零，关闭蒸发Ⅰ开关，关闭频率计，关闭电离规；
37、扩散泵电流调为零（不再使用台子时早关扩散泵可提前冷却）；
38、待蒸发室温度降低时，关大阀，蒸发室放气，结束后关上；
39、升起真空室，取出玻片2，关真空室，开阀Ⅰ，用机械泵抽真空保护，然后关阀Ⅰ；
30、待冷却后，关各阀，机械泵放气，关机械泵、总电源和热偶规等测试设备，关冷却水。
五、实验结果
1、实验成品如图1所示：

图1
2、实验数据处理
（1）玻片1（无15nm BCP层）在-5-5V，0.05步长2.5%光强下的I-V曲线：

（2）玻片2（有15nm BCP层）在-5-5V，0.05步长2.5%光强下的I-V曲线：

两图皆有整流特性，比较两图可发现添加15nm BCP层作为空穴阻挡层对于器件性能的改变不大，后续实验可适量增减BCP层厚度，验证不同厚度下BCP层对器件性能的影响。