如何使用 MFIA 测量 OLED 单元的 C-V 曲线
April 23, 2023 by Panhui Huang
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,以下简称 OLED)又称有机发光半导体因其众多优势在显示领域获得广泛应用。OLED在电场驱动下,载流子发生迁移和复合,产生光子。因此,OLED是一种典型的光电器件,其关键指标涵盖电学特性和光学特性。通常,OLED的电学特性包括电容-电压(C-V)特性,伏安(I-V)特性,电容-频率(C-f)特性,电容-时间特性等。快速准确获取这些特性对生产和研发具有重要意义。以 C-V曲线测量为例,在测量过程中,需要对器件的偏置电压进行扫描,测量在不同偏置电压下器件的电容值。MFIA 内置参数扫描模块,可以帮助用户实现快速和精准的表征。
本文以 C-V 曲线为例,逐步介绍如何进行测量,列举出需要关注的参数,并给出一些建议。
- 物理连接:通常 OLED 器件都是封装在安装有电极的玻片中,可以考虑用BNC-鳄鱼夹或者专用治具进行连接,图1中的治具拥有杜邦线兼容的接口,通常会有一个公用负极和多个正极分别对应器件上多个 OLED 单元,由于大多数的C-V测试电压输出会超过 3 V,MFIA 只在二端子测量下支持 3 V 以上的输出,因此我们需要选择用二端子测量法进行连接。杜邦线兼容的接口可以直接连接 MFIA 的配套夹具 MFITF,可以考虑用较短的线缆或者一些电磁屏蔽手段尽可能减少测量线路中的噪声以及寄生阻抗。
- 设置阻抗分析仪(Impedance Analyzer)的参数
在打开阻抗分析仪之后,首先需要检查连接是否正常,对于 OLED 样品来说,通常需要一个100 Hz – 100 kHz以内的交流信号和一个直流偏置信号。
- 交流信号需要在 Measurement control 中的Test Signal 和 Osc Frequency 分别设置交流信号的幅值和频率,需要注意将Test signal 的开关⧇关闭。
- 在Range Control中选择固定量程,使得测量过程中的最大电流不超过这个量程,例如 80 uA 的最大电流,即可选择 100 uA 的量程。如果右下角的 OVI 指示灯变红,此时可能为两种原因,如果是因为量程不够大,通过调节量程即可解决,如果是输入电流超过输入端的上限,那么请尽快关闭输出端,避免损坏仪器,为了避免这种情况,在输出电压前应该先估计出电流的数量级后再开始测量。
