Método de encapsulamento de dispositivos orgânicos usando o polímero poli-isobuteno e dispositivos chaveadores feitos em geometria de contatos co-planares

Abstract

Resumo: Apresenta-se nesta tese um método de encapsulamento para dispositivos orgânicos usando uma estrutura composta pelo polímero poli-isobuteno (PIB) e uma lâmina de vidro de cobertura. A viscosidade do PIB, à temperatura ambiente, proporciona um método de formação de uma camada polimérica sobre os dispositivos de maneira rápida e não agressiva. Devido ao seu caráter totalmente alifático, PIB é adequado para passivação de dispositivos emissores de luz e foto voltaicos. A preservação observada de filmes de Ca encapsulados demonstra a eficiência do método para passivação de metais instáveis em ar. Comportamento elétrico I(V) estável e aumento no tempo de vida operacional foram observados em dispositivos encapsulados com PIB. Este método dispensa uso intensivo de equipamentos tornando-se apropriado para laboratórios com recursos experimentais limitados. Apresentam-se também nesta tese os resultados obtidos com dispositivos feitos com o polímero poli(5-amino-1-naftol) montados através de estruturas de contatos co-planares. Os dispositivos apresentam efeito de chaveamento reversível em sua resistência elétrica. Os contatos co-planares são formados por uma trilha de Ag depositada sobre vidro que é interrompida perpendicularmente por um risco uniforme e controlado. O efeito de chaveamento demonstrou-se dependente das condições ambientais. O tempo de resposta do dispositivo encontra-se tipicamente na ordem de milisegundos enquanto que o tempo típico de transição entre os estados de alta e baixa resistência encontra-se abaixo de 0,01 ms. Este efeito de chaveamento rápido sugere o uso dos dispositivos em circuitos de memórias digitais. Além disto, demonstra-se uma nova aplicação na qual o dispositivo pode ser usado em um circuito gerador de pulsos. Considerações a respeito do processo de chaveamento também são feitas.

Abstract: In the present thesis, the use of polyisobutene (PIB) in a glass encapsulation method suitable for organic devices is demonstrated. The viscosity of the PIB, at environmental temperatures, provides a fast and non-aggressive passivant layer formation method for device protection. Due to its fully aliphatic character, PIB is suitable for passivating organic light-emitting and photovoltaic devices. The observed preservation of encapsulated Ca films demonstrates the PIB suitability for air-sensitive metals passivation. Stable I(V) characteristics and increased operational lifetime were observed in PIB encapsulated organic devices. This encapsulation method is cheap, simple, and dispenses intensive equipment use, so that it is appropriate even for laboratories with restricted experimental facilities. This thesis also presents the results obtained with switching devices made with polymer poly(5-amino-naphthol) between two co-planar contacts. The devices presented a reversible electrical resistance switching. The co-planar contacts are made with a Ag strip, deposited onto glass, which is interrupted perpendicular to its length by a uniform and controlled scratch. The switching effect demonstrated dependence of the environmental conditions. The device response time is in the millisecond order and the switching time between high and low resistances states lies typically below 0.01 ms. The fast switching effect is suitable for its use in digital memories devices. Furthermore, it is also presented a new application in which the switching device can be used in a pulse generator circuit. Considerations regarding the switching mechanism are also made.