This thesis focuses on to improve OLED characteristics of fabricated devices by modifying the ITO (anode) surface using novel carboxylic acid based molecule 4-[(3-methylphenyl)(phenyl)amino]benzoic acid (MPPBA). In this study, commercial ITO substrates were used as anodes. To modify the ITO surface, etched ITO substrates were kept in 1mM MPPBA-ethanol solution. As a hole transport layer (HTL), N,N?-bis(3-methylphenyl)-N,N?-diphenylbenzidine (TPD) or N,N?-Di-[(1-naphthyl)-N,N?-diphenyl]-1,1?-biphenyl)-4,4?-diamine (NPB) small molecules were deposited using an organic evaporator system under the vacuum of 10-6 Torr. Finally, as a cathode contact layer, aluminum thin film of 120 nm was deposited on top of the fabricated organic thin film layers. The final structure of the devices was obtained as ITO /SAM (2nm) /HTL (50nm) /Al (120nm). The current-voltage characteristics of devices of unmodified bare ITO and MPPBA modified ITO substrates were analyzed by using the space charge limited current approach and Thermionic Schottky Emission Models. Additionally, surface characterizations of the SAM modified thin films were carried out using Quartz Crystal Microbalance (QCM), Atomic Force Microscopy (AFM), Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Cyclic Voltammetry (CV) and Ultraviolet-visible Absorption Spectroscopy (UV-Vis) techniques. The obtained results reveal that the modification of the ITO surface with MPPBA molecules reduces the barrier height difference between the Fermi level of the anode and HOMO level of the HTL. Hence the hole injection increases while the turn-on voltage decreases. As a result of this process OLED characteristics were improved by using the MPPBA SAM molecules.

Bu tez, yeni sentezlenmiş karboksilik asit temelli kendiliğinden organize tek katman 4-[(3-metilfenil)(fenil)amino]benzoik asit (MPPBA) molekülü ile ITO yüzeyini modifiye ederek üretilen OLED ürünlerinin özelliklerini iyileştirmek üzerine odaklanmıştır. Bu çalışmada, temin edilen ITO altlıklar kısa devre oluşumunu engellemek için bir kenarlarından asitle kaldırılarak anot katmanı olarak kullanıldı. Yüzey özelliklerini değiştirmek için, ITO'lar 1mM' lık etanol çözücülü MPPBA çözeltisi içinde belli sure tutuldu. Elektron boşluğu iletim tabakası (HTL) olarak N,N?-bis(3-metilfenil)-N,N?-difenilbenzidin TPD (ya da N,N?-Di-[(1-naftil)-N,N?-difenil]-1,1?-bifenil)-4,4?-diamin NPB) küçük molekülleri organik buharlaştırma sistemi ile yüksek vakum altında modifiye edilmiş ITO üzerine kaplandı. Katot tabakası olarak da alüminyum elektrotlar metal buharlaştırma sistemi ile yine yüksek vakum altında kaplandı. Oluşturulan OLED'lerin son yapıları ITO/KOT (2nm) /HTL (50nm) /Al (120nm) şeklindedir. Yalın ve MPPBA molekülleriyle modifiye edilmiş ITO altlıklar kullanılarak üretilen OLED aletlerin akım-voltaj karakteristikleri karşılaştırmalı olarak analiz edildi. Bunlara ek olarak, Kendiliğinden Organize Tek Katman (KOT) moleküllerle modifiye edilmiş ince filmlerin yüzey karakterizasyonları Kuvars Kristalli Mikro Terazi (QCM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Kelvin Milli Kuvvet Mikroskobu (KPFM), X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Dönüşümlü Voltametre (CV) ve Ultraviyole-görünür Bölge Işık Absorpsiyon Spektrofotometresi (UV-Vis) teknikleri kullanılarak analiz edildi. Elde edilen sonuçlar KOT molekülerinin varlığını doğrulamaktadır. ITO yüzeyinin MPPBA molekülleri ile modifiye edilmesi anot Fermi düzeyi ile elektron boşluğu iletim tabakası arasındaki bariyer yüksekliğini azaltmakta ve bu sebeple elektron boşluğu iletimini arttırırken çalışma voltajını düşürmektedir. Sonuç olarak, MPPBA KOT molekülleri kullanılarak OLED özellikleri iyileştirilmiştir.