[發明專利]用于檢測在結構元件試樣中材料的特性的檢驗裝置和方法

無效

• 申請號: 201380045934.0
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN104603625A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 羅伯特·尼切;維爾納·貝克爾
• 申請（專利權）人: 西姆弗泰克有限責任公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;張建濤

技術領域

本發明涉及一種用于檢測包含在結構元件試樣中的至少一個材料的特性的檢驗裝置，尤其是用于在結構元件試樣上進行至少一種電測量的基礎上檢測電子結構元件的，如例如有機的發光二極管的材料的特性的檢驗裝置。此外，本發明還涉及一種用于檢測包含在結構元件試樣中的材料的特性的方法，尤其是用于檢測電子結構元件的材料的特性的檢驗方法，其中，該方法包含在結構元件試樣上進行至少一種電測量。本發明尤其是在對電子結構元件的，尤其是光電結構元件的材料進行表征的情況下得以應用。本發明尤其適用于對有機材料、無機材料或具有有機和無機的組成部分的混合的材料進行表征。

背景技術

在有機材料的基礎上制造電子結構元件(有機的結構元件)是普遍公知的。有機的結構元件具有如下電特性，即，由于電的載流子的發生和運動的不同而明顯與無機的半導體有區別。迄今，有機的結構元件的特征尤其在于具有較小的電導率和較小的載流子遷移率，從而有機的結構元件僅有限地適用于無機的半導體的傳統應用，例如在計算機技術或開關電子器件中。然而仍存在有對有機的結構元件的強烈興趣，這是因為這些有機的結構元件能相對簡單地制成，并且由于大多值得關注的有機材料與光的交互作用擁有許多的光電應用。如下例如是普遍公知的，即，有機的發光二極管也或者光伏的結構元件(太陽能電池)都由有機材料制成。

由于有機分子的復雜性和有機材料的電特性對有機材料在有機的結構元件中的具體的特性的敏感的依賴性而存在有如下益處，即，盡可能準確地表征出有機材料的特性，如例如載流子遷移率或起電作用的陷阱態(Fallenzustand)(雜質或所謂的“Traps”)。此外，為了對用于例如制造有機的發光二極管(OLED's)的有機材料進行表征例如所公知的是，例如如下地檢測材料的特性。在有機材料的試樣上例如以層形式的方式執行電測量，例如測量電流-電壓特征曲線(I-U特征曲線)。緊接著，將如下的基于模型的且數字化的模擬函數匹配于電測量的結果，這些模擬函數包含作為參數的試樣的值得關注的材料特性，例如載流子遷移率。然后，從被匹配的模擬函數中直接查明材料特性。

在實踐中所使用的如下的技術例如被稱作“SimOLED?FITTING”(制造商：sim4te?GmbH公司，德國)可供商業使用，在該技術中，如所述的那樣的有機材料的特性從電測量和將模擬函數匹配于電測量的結果中來檢測。在該常規技術的應用中如下已經被證明是不利的，即，有機的試樣的所期望的特性經常只有當電測量由有經驗的操作者來執行和評估時，才能夠以足夠的可重復性來查明。常規技術雖然提供了在設計有機的結構元件時的輔助器件，但是其中，輔助器件的應用卻附加地要求在對電測量進行執行和評估時的經驗。

在對有機材料進行表征的情況下，尤其是在固體材料中的能量級的位置，例如最高占據分子軌道(highest?occupied?molecular?orbital，HOMO)和/或最低占據分子軌道(lowest?unoccupied?molecular?orbital，LUMO)是值得關注的。迄今，物理的或化學的方法僅對于HOMO測量來說能供使用，執行這些方法是復雜的并且需要昂貴的儀器。因此，作為對有機材料的固態的層的HOMO測量的物理的方法標準化地使用了UPS測量(Ultraviolet?Photon?Spectroscopy)。由于試樣的必要的制備和在真空中的測量，該措施是煩瑣且非常昂貴的。作為HOMO測量和LUMO測量的化學的方法使用了循環伏安法。但是，該方法擁有一系列缺點。有機分子在溶液中并不作為固態的層被測量，其中，存在有測量結果對參考電極和溶劑的質量敏感的依賴性。通常，該方法也是復雜且昂貴的。

迄今，污物濃度仍利用化學的方法來測量，以便查明污物對電特性的影響，但是，化學的方法卻擁有受限制的精度，并且尤其擁有不足的分辨率。利用化學的方法，所有污物并不依賴于這些污物是否電相關或不相關的實際情況來進行檢測。

所提到的問題不僅出現在利用提到的方法對有機材料進行表征的情況下，而且還出現在對有機材料，例如金屬或氧化物或混合的有機和無機材料利用匹配于這些有機材料的檢驗方法進行表征的情況下。

發明內容