Reator de UV-Ozônio com lâmpada a vapor de mercúrio a alta pressão modificada para tratamento superficial de óxidos transparentes condutivos utilizados em dispositivos poliméricos eletroluminescentes

Abstract

. An UV-Ozone reactor was developed with an ignition tube extracted into HID mercury lamp used to irradiation on zinc oxide (ZnO) and fluorinated tin oxide (FTO) films for PLEDs devices. Different exposures times were used. In contact angle measurements revealed better results for ZnO and FTO by 15 and 5 min, respectively. In Diffuse Reflectance Infra-red Fourier Transformed (DRIFT) spectroscopy allowed the observation of water, hydrocarbon and carbon dioxide adsorbed on the untreated TCO surfaces. After the UV-Ozone treatment the contaminants were significantly reduced or eliminated and the PLEDs devices decreased threshold voltages in comparison with respectively untreated TCOs.Keywords: UV-Ozone; HID mercury vapor lamp; transparent conductive oxide. INTRODUÇÃOÓxidos transparentes condutores (TCOs) são filmes semicondutores utilizados como eletrodo anodo na construção de dispositivos poliméricos eletroluminescentes, conhecidos por P/OLEDs (diodos poliméricos/orgânicos emissores de luz). Estes filmes possuem características ópticas e elétricas favoráveis para um bom desempenho dos dispositivos, tais como: boa transparência na faixa de comprimento de onda da luz visível, banda proibida entre 4,4~4,8 eV, baixa resistividade elétrica, estabilidade química e fácil decapagem. Na montagem de P/OLEDs, a etapa inicial pode ocorrer com um tratamento superficial sobre o TCO, eliminando contaminantes indesejáveis das superfícies como, por exemplo, umidade, hidrocarbonetos e gás carbônico, que prejudicam o bom desempenho dos dispositivos. 1 Neste caso, a téc-nica de tratamento de superfícies com UV-Ozônio pode ser utilizada em TCOs depositados sobre substratos de vidro e também plástico. 2 Devido à necessidade de protocolos de preparação de dispositivos poliméricos eletroluminescentes mais eficientes, tem-se tornada necessária a utilização de métodos de limpeza superficial mais simples e reprodutivos, com procedimentos mais eficazes e com custo reduzido. A limpeza utilizando a radiação com UV-Ozônio tem sido empregada com grande sucesso na área da microeletrônica, desde a década de 70. 3 Equipamentos de UV-Ozônio comerciais possuem uma lâmpada elétrica com gás de mercúrio, denominada lâmpada de catodo frio. 4 Este tipo de lâmpada fornece radiação ultravioleta, gerando ozônio. Na literatura, tem sido reportado que para a produção do ozônio é necessária a radiação ultravioleta baixa (de 100 até 280 nm) com um comprimento de onda λ < 243 nm, que dissocia a molécula de oxigê-nio proveniente do ar atmosférico. Outro comprimento de onda entre 240 e 320 nm causa a dissociação da molécula de ozônio liberando radicais livres de oxigênio, que atuam efetivamente no processo de tratamento dos TCOs. Este método descrito pode ser explicado com quatro equações químicas (de 1 até 4), no ciclo de Sidney Chapman: 5 Na técnica de UV-Ozônio, devido ocorrer a geração da radiação ultravioleta e também produção de ozônio (que é um forte agente oxidante) ambos potencialmente prejudiciais à saúde humana, esses tipos de lâmpadas devem ser isoladas ...

Contamination Control in a Portable-Materials With Photochemical Process

“…Ozone oxidizes proteins, lipids, and fats in the protective layer of cells and does not selectively oxidize the double bonds present in microorganisms (Medeiros, 2010). The sterilization method with UV and ozone presents distinct actions in microorganisms and simultaneously creates a difficult environment for the biological materials present in the plates (Burnett, 2007;Santos et al, 2010). The mechanism of the reaction with ozone plus UV was described by Sidney-Chapman (Burnett, 2007):…”

UV-Ozone Generation from Modified High Intensity Discharge Mercury Vapor Lamps for Treatment of Indium Tin Oxide Films

“…Contaminants are on the surface and include carbon oxides and/or hydrocarbon (Kim et al, 2004). The removal of these elements can be accomplished by various techniques, including UV-Ozone treatment, an alternative simple method for cleaning, which has been used in the microelectronic technology since 1970 (Santos et al, 2010;Vig and LeBus, 1976). This technique requires only UV irradiation to generate ozone, responsible for the contaminants removal from the surface of the inorganic thin films (Santos et al, 2009a).…”

Perimetric Distributed UV Reactor and Its Validation and the Decontamination of Fresh Broccolis

“…The system, however, the fast intensity of light decrease as we radially moves the distance of the emitter. Fluid in contact with the inner part of the circulating chamber receives move UV light when compared with the most outside part of fluid (Figure 1b) [9][10][11][12][13]. In the above referred axial geometry, the ratio between the most inner surface to the most out surface, light intensity goes naturally (without considering absorption) as having a change to be a quite small ratio if the volume of the circulating chamber is large (r out >>r inner ).…”

“…; -/ <(9) When N B ~N and N S = 0, the number in solution is increasing because with time. The solution for N B also decreases as much as N B > N S .…”