MODUL I Fabrikasi OLED dengan Teknik Laminasi A. Tujuan 1. Mahasiswa mampu membuat OLED dengan teknik laminasi 2. Mahasiswa mampu menjelaskan langkah-langkah fabrikasi OLED dengan teknik laminasi 3. Mahasiswa mampu menggunakan peralatan spin coater, magnetic stirrer, ultrasonic cleaner, dan desiccator 4. Mahasiswa mampu melakukan karakterisasi OLED. B. Dasar Teori Organic Light Emitting Diode (OLED) merupakan sebuah LED yang menggunakan bahan dasar organik sebagai lapisan emissive yang dapat memancarkan cahaya ketika mendapatkan aliran arus listrik. Material organik yang digunakan dalam struktur OLED merupakan material yang memiliki unsur karbon di dalam molekulnya. Salah satu yang mendorong perkembangan OLED adalah proses fabrikasinya yang sederhana. Bahan organik yang menjadi lapisan emissive dapat ditumbuhkan pada substrat seperti plastik transparan, kaca, atau metal foil transparan yang bersifat konduktif. Sebuah single layer OLED mengandung sebuah lapisan organik yang diletakkan diantara dua elektroda. Lapisan organik ini memiliki fungsi sebagai electron transport layer, hole transport layer, dan emission layer. Secara umum sebuah OLED memiliki struktur yang terdiri atas katoda, anoda, substrat, dan lapisan organik yang terletak diantara katoda dan anoda. Lapisan organik tersebut terdiri atas Electron Transport Layer (ETL), Emissive Layer (EML), Hole Transport Layer (HTL), dan Hole Injection Layer (HIL). Gambar 1 memperlihatkan struktur OLED.
13
Embed
MODUL I Fabrikasi OLED dengan Teknik Laminasi · PDF fileFabrikasi OLED dengan Teknik Laminasi ... menganalisa, dan menampilkan ... pemilihan komponen untuk disain rangkaian,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MODUL I
Fabrikasi OLED dengan Teknik Laminasi
A. Tujuan
1. Mahasiswa mampu membuat OLED dengan teknik laminasi
2. Mahasiswa mampu menjelaskan langkah-langkah fabrikasi OLED dengan teknik laminasi
3. Mahasiswa mampu menggunakan peralatan spin coater, magnetic stirrer, ultrasonic
cleaner, dan desiccator
4. Mahasiswa mampu melakukan karakterisasi OLED.
B. Dasar Teori
Organic Light Emitting Diode (OLED) merupakan sebuah LED yang menggunakan
bahan dasar organik sebagai lapisan emissive yang dapat memancarkan cahaya ketika
mendapatkan aliran arus listrik. Material organik yang digunakan dalam struktur OLED
merupakan material yang memiliki unsur karbon di dalam molekulnya. Salah satu yang
mendorong perkembangan OLED adalah proses fabrikasinya yang sederhana. Bahan organik
yang menjadi lapisan emissive dapat ditumbuhkan pada substrat seperti plastik transparan, kaca,
atau metal foil transparan yang bersifat konduktif.
Sebuah single layer OLED mengandung sebuah lapisan organik yang diletakkan
diantara dua elektroda. Lapisan organik ini memiliki fungsi sebagai electron transport layer,
hole transport layer, dan emission layer. Secara umum sebuah OLED memiliki struktur yang
terdiri atas katoda, anoda, substrat, dan lapisan organik yang terletak diantara katoda dan anoda.
Lapisan organik tersebut terdiri atas Electron Transport Layer (ETL), Emissive Layer (EML),
Hole Transport Layer (HTL), dan Hole Injection Layer (HIL). Gambar 1 memperlihatkan
struktur OLED.
Penjelasan fungsi struktur OLED
a. Substrat
Substrat merupakan komponen penting pada divais dan display. Sebuah substrat
membutuhkan transparansi yang tinggi, permukaan yang rata, memiliki dimensi yang stabil
terhadap perubahan suhu, serta memiliki ketahanan terhadap HNO3, HF, NaOH. Pada
umumnya glass, kertas plastik seperti plastik bening, metal foil yang transparan dapat
digunakan sebagai substrat.
b. Anoda
Indium Tin Oxide (ITO) merupakan bahan material yang paling sering digunakan untuk
anoda. Hal ini disebabkan oleh work function yang tinggi yaitu (4.3-5.1 eV) dengan
transparansi yang mencapai 90% pada cahaya tampak, memiliki konduktivitas yang baik,
penyerapan yang baik pada substrat dan kemampuan pembuatan pattern yang baik.
c. Hole Injection Layer (HIL)
Lapisan ini menginjeksikan hole dari anoda ke emissive layer. Material yang dapat menjadi
HIL adalah material dengan mobilitas hole yang tinggi agar dapat menginjeksikan hole.
Contoh material HIL adalah 4,4,4- tris[3- methylphenylphenylamino]triphenylamine (m-
MTDATA) dan copper phthalocyanine (CuPc).
Gambar 1. Struktur OLED
d. Hole Transport Layer (HTL)
Hole transport layer (HTL) merupakan material yang memiliki potensial ionisasi yang
rendah dan elektron afinitas yang rendah namun memiliki mobilitas hole yang tinggi dengan
cara menerima dan mengirim hole dengan muatan positif. Contoh material yang digunakan
sebagai HTL adalah N,N’-diphenyl-N,N’-bis(3-methylphenyl)1,10-biphenyl- 4,4’ diamine
(TPD), N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-naphthylphenyl)-1,1’-biphenyl- 4,4’-diamine (NPB) dan
E. Tugas 1. Lakukan karakterisasi I-V OLED menggunakan SPA 4145B
2. Ulangi langkah 1 sebanyak 3 kali.
3. Plot hasil karakterisasi menggunakan software Origin.
4. Amati hasil pengukuran dan analisa
F. Referensi
Alexander Smith, “A method to determine the presence of oxygen in organic light-emitting diodes (OLEDs),” Graduate Thesis and Dissertations. Paper 11854, 2010.
N. Thejokalyani, S.J. Dhoble., “Novel approaches for energy efficient solid state lighting by RGB organic light emitting diodes–A review,” Elsevier, 2014.
MODUL II
Karakterisasi Divais Semiconduktor dengan
Semiconductor Parameter Analyzer HP 4145B
A. Tujuan 1. Mahasiswa mampu mengkarakterisasi divais semikonduktor dengan menggunakan
SPA
2. Mahasiswa mampu pengoperasian SPA HP 4145B
3. Mahasiswa mampu mengevaluasi hasil karakterisasi I-V divais semikonduktor
B. Dasar Teori
Setelah sebuah divais berhasil difabrikasi, langkah selanjutnya adalah melakukan karakterisasi. Karakterisasi ini diperlukan untuk memastikan apakah divais yang difabrikasi
memiliki karakteristik seperti yang diinginkan. Karakterisasi juga dilakukan untuk memeriksa
karakteristik divais dengan struktur baru yang karakteristiknya sama sekali belum diketahui.
Diantara perangkat yang digunakan untuk karakterisasi divais semikonductor adalah
Semiconductor Parameter Analyzer 4145B dari Hewlett-Packard (1986-1994). SPA 4145B
merupakan intrumen yang memiliki performa tinggi dan dapat digunakan untuk mengukur,
menganalisa, dan menampilkan secara grafis karakteristik DC dari berbagai divais semikonduktor
seperti diode, BJT, FET, IC, dan divais lainnya. Aplikasi utama dari HP 4145B ini meliputi evaluasi
divais baru, pemilihan komponen untuk disain rangkaian, inspeksi input/output, pengendalian
proses semikonduktor, quality control dan untuk menjamin kualitas divais yang dibuat.
Tampilan pada SPA ini sepenuhnya grafis sehingga mudah untuk digunakan mulai dari hasil pengukuran, setup pengukuran, pesan error dan analisa data. Hasil pengujian dapat ditampilkan dalam salah satu dari empat mode, grafik, list, matriks dan schmoo.
HP 4145B dilengkapi dengan 4 SMU (Source Monitor Unit). Setiap saluran SMU memiliki
tiga mode operasi, yaitu voltage source/current monitor (V), current source/voltage monitor (I),
dan common (COM). Sumber tegangan dan sumber arus dapat dibuat konstan atau berubah-ubah.
Perubahan sumber tegangan dan arus dapat dibuat linear atau logarimik. Setiap SMU dapat diatur
baik sebagai sumber tegangan atau arus.
HP 4145B ini dilengkapi dengan media untuk disket menyimpan sistem operasi, setup pengukuran dan hasil pengukuran.
Fitur-fitur yang dimiliki SPA 4145B antara lain:
- Fully automatic, dapat mengkarakterisasi sifat dc divais semikonduktor dengan cepat.
- Memiliki resolusi pengukuran yang tinggi, dapat mengukur arus dan tegangan untuk rentang I: 1pA - 100mA, V: 1mV - 100V
- Fungsi analisis grafik yang fleksibel untuk mengekstrak parameter yang diinginkan
secara cepat.
- Dilengkapi dengan disket untuk menyimpan 240 program atau 105 hasil pengukuran.
- Dilengkapi dengan 4 SMU (Source Monitor Unit), masing-masing dapat digunakan sebagai sumber tengangan/monitor arus atau sebagai sumber arus/ monitor tegangan. SMU ini memiliki range mulai dari:
V: ± 1 mVdc sampai ± 100 Vdc
I: ± 1 pAdc to ± 100 mAdc
(resolusi ±50 fA pada mode pengukuran arus)
- Memiliki akurasi pengukuran sbb:
V: ±1.15% sampai ± (0.15%+40mV)
I: ±1.4% sampai ± 1.8%
- Memiliki kecepatan pengukuran sampai 180 pengukuran per detik
Gambar 1 memperlihatkan tampilan dari SPA 4145B
Gambar 1. Tampilan SPA 4145B
C. Peralatan Praktikum 1. Semiconductor Parameter Analyzer HP 4145B
2. Digital microscope
3. Micro Probe station
4. Pinset
5. Divais semikonduktor (Transistor, diode dll)
6. Perangkat computer
7. Software pengambil data pengukuran
D. Rangkaian Percobaan
Gambar 2. Koneksi antara SPA, Micro Probe Station, dan PC
G. Prosedur Percobaan
1. Aktifkan SPA 4145B dan PC yang akan digunakan;
2. Aktifkan program VEE Pro;
3. Periksa hubungan antara SMU dan konfigurasi channel;
4. Letakkan divais yang akan diukur pada Micro Probe Station dan kemudian letakkan probe sesuai dengan variabel dan channel dari SMU yang digunakan;
5. Pastikan divais semikondutor yang akan diukur sudah terpasang dengan baik dan
benar;
6. Tentukan variabel yang akan diukur (VBE, IBE, VC, IC, Vstep, max dan min, dll);
7. Tentukan variabel pengkuran yang akan digunakan dalam grafik;
8. Lakukan pengukuran dengan melalui perangkat lunak VEE Pro;
9. Amati dan catat besaran pengukuran dengan menggunakan kursor yang telah
disediakan;
10. Tampilkan grafik didapat dengan menggunakan perangkat lunak Origin. F. Tugas
1. Cari kurva karakteristik divais yang akan diukur dari website.
2. Amati dan gambar hasil pengukuran secara grafis.
3. Catat hasil pengukuran dengan melihat data dari mode tampilan list.
4. Analisa perbedaan yang terjadi pada hasil pengukuran dan dari datasheet;
5. Ulangi praktikum untuk divais semikonduktor yang berbeda.