اکسیدهای فلزی واسطه بر روی نیمه رساناهای آلی

اکسیدهای فلزی واسطه بر روی نیمه رساناهای آلی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

اکسیدهای فلزی واسطه بر روی نیمه رساناهای آلی

 چکیده

اکسیدهای فلزی واسطه ای (TMOs) قرار گرفته بر روی ساختار نیمه هادی های ارگانیک / نیمه رسانای آلی (OSs) به طور گسترده ای در ابزاره های آپتوالکترونیک آلی معکوس، همانند دیودهای نوری ارگانیک معکوس (OLEDs) و سلول های خورشیدی ارگانیک معکوس (OSCs)، استفاده می شوند. این ویژگی سبب ارتقای پایداری چنین ابزارهایی در نتیجه محافظت پیشرفته کاتود حساس به هوا می گردد. با این وجود، غالب این گزارشات بر روی اثر اصلاح آنود TMO تأکید داشته و در نتیجه ویژگی ذاتی TMO ـ بر ـ OS به طور کامل درک نشده است. در این مبحث ما نشان می دهیم که OS قرار داده شده بر روی TMO سبب تشکیل یک ساختار دو لایه می شود، که در آن ترکیب میانجی به حداقل می رسد، و در عین حال برای TMO ـ بر ـ OS، به واسطه نفوذ آشکار TMO در OS، یک ساختار لایه دوپه شکل می گیرد. چنین موردی بر مبنای یک سری از مطالعات نوری و الکتریکی مشهود است. از طریق بررسی عمق نفوذ  TMO در OS مختلف، ما در می یابیم که چنین فرآیندی تحت کنترل ویژگی حرارتی OS می باشد. TMO سعی در نفوذ عمیقتر در داخل OS با یک دمای تبخیر کمتر می نماید. بنابراین، مشخص شده است که TMO قابلیت نفوذ بیش از ۲۰ نانومتر در داخل OS، منوط به ویژگی حرارتی OS، را خواهد داشت. به علاوه ما نشان می دهیم که ساختار TMO ـ بر ـ OS را می توان جایگزین موارد مورد استفاده متعارف OS با ساختار دوپه سازی TMO نمود، که به عنوان یک قدم بزرگ به سمت جلو در ارتباط با ساده سازی فرآیند ساخت ابزارهای اپتو الکترونیکی ارگانیک یا ابزارهای الکترونیک نوری آلی مطرح می باشد.

کلمات کلیدی: دوپه شدگی ـ P، اکسید فلزی واسطه، نیمه هادی ارگانیک / آلی، نفوذ، دیود نوری ارگانیک

اکسیدهای فلزی واسطه بر روی نیمه رساناهای آلی

۱- مقدمه

اخیراً، اکسیدهای فلزی واسطه (TMOs) [1، ۲] نظیر مولیبدن تری اکسید (MoO₃) [3]، تنگستن اکسید (WO₃) [4]، وانادیوم پنتااکسید (V₂O₅) [5] و رنیوم تری اکسید (ReO₃) [6]، توجه زیادی را به واسطه کاربردهای وسیع آنها در ابزاره های اپتوالکترونیک، متشکل از نیمه رساناهای ارگانیک (OSs) به خود جلب نموده اند. به طور مثال، در دیودهای نوری ارگانیک / آلی (OLEDs) [7]، آنها به عنوان مواد بین لایه ای اصلاح آنودی بکار گرفته شده اند [۳] که به طور قابل توجهی توانایی کاهش سد تزریق حفره را خواهد داشت. آنها همچنین به عنوان اجزای کلیدی لایه تولید بار در OLEDهای متوالی به شمار می آیند [۸ ـ ۱۰]. در سلول های خورشیدی ارگانیک (OSCs) [11]، آنها به عنوان بین لایه استخراج بار [۱۲ ـ ۱۴] و لایه بازترکیبی [۱۵، ۱۶] بکار گرفته شده اند. این TMO ها دارای خواص منحصر به فرد زیادی می باشند، نظیر تابع سطح بالای کار، ویژگی مناسب نیمه رسانایی و شفافیت قابل توجه، که برای بین لایه های الکترود و / یا به عنوان مواد تولید بار / یا مواد بازترکیبی بسیار مناسب می باشند. در بین این ویژگی ها، تابع سطح بالای کاری به عنوان دلیل اصلی برای عملیات کارآمد این لایه های  کاربردی  مبتنی  بر ـ  TMO  به شمار  می آید. به طور مثال، MoO₃ تبخیری حرارتی و لایه نازک WO₃ دارای تابع کار سطح بالا به میزان ۹/۶ eV [17] و ۷/۶ eV [18] به ترتیب می باشند، که در وضعیتی بسیار کمتر از سطوح بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (HOMO) بیشتر OS ها قرار گرفته و خود منجر به انتقال الکترون از HOMO وابسته به OSها به باند رسانش (CB) مرتبط با TMOها می شود (که همچنین تحت عنوان تبدیل یک جریان حفره به یک جریان الکترون نیز خوانده می شود) [۱]. چنین فرآیندی آنها را به عنوان انتخاب مدنظر برای اصلاح بیشتر الکترودها مطرح می سازد (همانند ITO [3]، Au [19]، Ag [20]، Al [13]، PEDOT:PSS [21، ۲۲] و گرافن [۲۳]) که برای آنودهای کارآمد در OLEDs و OSCs قابل توجه به شمار می آیند. چنین موردی همچنین آنها را برای دوپاند نوع ـ p مناسب می سازد. به طور مثال، با توجه به آنکه سطوح دوپه سازی از ویژگی های ذاتی به غلظت های سطح بالا تا ۲۵ mol.% وابسته به MoO₃ متغیر است، چگالی جریان در ۴,۴¢-N,N¢ (CBP) مرتبط با حفره را می توان در یک محدوده پنج مرتبه ای بزرگی مورد کنترل قرار داد [۲۴] که فراهم آورنده یک ویژگی  قابل  توجه  دوپه شدگی ـ p  به وسیله  MoO₃  می باشد.

اخیراً، ابزارهای اپتوالکترونیک های معکوس شامل OLEDهای معکوس [۲۵]، LEDهای ـ نقطه ای کوآنتوم معکوس [۲۶] و OSCهای معکوس [۱۳، ۲۷] به طور گسترده ای به واسطه قابلیت آنها جهت ارتقای کارآمد متعاقب و ثبات مورد نیاز در مقایسه با ساختارهای متعارف، مورد بررسی قرار گرفته اند. در این ابزاره ها، TMO ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند که علت آن را می توان قابلیت آنها ذکر نمود که قبلاً آنها را ذکر نموده ایم و در عین حال می توان به قابلیت اصلاح تقریباً کلیه الکترودها برای حاصل آوردن یک ویژگی استخراجی / تزریقی حفره کارآمد اشاره داشت. اثر اصلاح الکترود در ابزاره های معکوس مشابه با ابزاره های معمولی می باشد. تفاوت بین ساختار ابزاره معکوس و معمولی آن است که، در ساختار ابزاره معمولی، لایه حمل / استخراج حفره بر روی TMO  ته نشست شده است، با این وجود، در ساختار ابزاره معکوس، TMO بر روی لایه حمل، استخراج حفره رسوب می نماید. به طور قابل توجه، این موضوع به طور کلی فرض می شود که هیچ گونه تفاوتی بین ساختارهای OS ـ بر ـ TMO و TMO ـ بر ـ OS وجود ندارد. با این حال، ما نشان خواهیم داد که چنین موردی حداقل در سیستمی که آن را بررسی می نماییم صحت ندارد.

علاوه بر این مورد، مطالعات متعددی [۲۲، ۲۸، ۲۹] نشان می دهند که از طریق بکارگیری یک لایه TMO نازک در سطح میانجی OS ها می توان به ارتقای جریان حفره کمک نمود و چنین موردی همچنین توانایی ارتقای حمل حفره در نتیجه شکل گیری پیچیده انتقال بار (CT) در سطح میانجی بین TMO و OS را نیز خواهد داشت. به طور مثال، در مقایسه با ساختار ITO/NPB(40 nm)/Al، ITO/NPB(10 nm)/MoO3(3 nm)/NPB(30 nm)/Al) معرف جریان حفره ای ارتقا یافته می باشد [۲۹]. تشریح کمپلکس CT بر مبنای این فرضیه است که لایه ها یا فیلم های نازک  OSو TMO از یک ساختار دو لایه ای حاصل آمده اند، که در آن نفوذ میانی بین OS و TMO نادیده انگاشته می شود. با این حال، این نفوذ میانی بین لایه های نازک OS  و TMO ممکن است در حد ضرورت آن به حساب نیاید، مخصوصاً به هنگامی که اقدام به رسوب TMO بر روی OS  می نماییم. مطالعه قبلی مشخص کننده این موضوع است که پس از رسوب گذاری فلز Li بر OS، عمق نفوذ Li در  OSمی تواند تا ۷۰ نانومتر منوط به انتخاب OS  باشد [۳۰]. در صورتی که فرآیند مشابهی در ساختار TMO ـ بر ـ OS وجود داشته باشد، مکانیسم مرتبط با ارتقای جریان حفره را می بایست مورد تجدیدنظر قرار داد. به طور مثال، در مورد ITO/NPB(10 nm)/MoO₃(3 nm)/NPB(30 nm)/Al، در صورتی که عمق نفوذ MoO₃ در NPB بزرگتر از ۱۰ نانومتر باشد، میانجی بین ITO و NPB را می توان به صورت مؤثری اصلاح نمود، که همچنین قابلیت ارتقای جریان حفره در این ابزاره را خواهد داشت.

در این مقاله، ما احتمال نفوذ TMO ها در داخل OS ها در ساختار TMO ـ بر ـ OS را مورد بررسی قرار داده ایم. این مورد نشان داده شده است که فرآیند نفوذ حقیقتاً عملی می گردد. با توجه به MoO₃ ـ بر ـ NPB به عنوان یک مثال نوعی، ما نشان می دهیم که جذب لایه نازک MoO₃ ـ  بر ـ NPB کاملاً متفاوت از چنین موردی برای NPB ـ بر ـ MoO₃ می باشد. با این وجود، این فرآیند مشابه با لایه نازک NPB دوپه شده MoO₃ می باشد، که خود معرف آن است که در ساختار MoO₃ ـ بر ـ NPB، MoO₃ به طور کفایت با NPB ترکیب می شود. از طریق مطالعه خواص چگالی ـ ولتاژ (J–V) جریان یکسری از دستگاه ها با ساختار ITO/NPB(x nm)/MoO₃(3 nm)/ NPB(165 – x nm)/MoO₃/Al، ما نشان می دهیم که MoO₃ قابلیت نفوذ در NPB تا ۱۵ نانومتر را خواهد داشت. ما همچنین اقدام به مطالعه MoO₃ با دیگر OSها شامل ۴,۴¢,۴¢¢-Tri و CBP نموده و میزان عمق نفوذ حاصله MoO₃ در TCTA و CBP نیز به میزان ۱۰ نانومتر و ۲۰ نانومتر به ترتیب را مشخص ساخته ایم. از طریق ملاحظه خواص حرارتی NPB، TCTA و CBP، این موضوع آشکار می گردد که هر چه که OS از نقطه نظر حرارتی باثبات تر باشد، عمق نفوذ MoO₃ در داخل OS کمتر خواهد بود. ما همچنین نشان می دهیم که نفوذ TMO در داخل OS برای ساده سازی فرآیند ساخت یک ابزار الکترونیک ارگانیک / آلی مناسب می باشد. با توجه به OLED ها به عنوان یک مثال، ما از MoO₃ – بر – CBP به عنوان یک لایه حمل حفره (HTL) استفاده نمودیم و بر مبنای آن عملکرد ابزاره حاصله قابل قیاس با ابزاره مبتنی بر CBPHTL دوپه شده با MO MoO₃ می باشد. این مورد مؤکد آن است که ساختار TMO ـ بر ـ OS قابلیت جایگزینی ساختار OS  با دوپه شدگی TMO را خواهد داشت، که خود سبب حذف کنترل غلظت کمپلکس در فرآیند هم دوپه سازی در ساختار OS دوپه شده TMO می شود.  بنابر این،  علاوه  بر درک فیزیک ابزاره،  یافته های  ما  می توانند در تعامل با ساده سازی فرآیند ساخت ابزاره ارگانیک در نظر گرفته شوند.

اکسیدهای فلزی واسطه بر روی نیمه رساناهای آلی

۲- موارد آزمایشی

کلیه ابزاره ها با استفاده از سوبستراها یا زیر لایه های شیشه ای دارای پوشش ـ ITO تجاری ساخته شدند. زیر لایه های ITO به صورت ترتیبی به وسیله خاصیت تمیز کنندگی صوت افکنی حمام فرا صوت، و با استفاده از آب دیونیزه، ایزوپرپانول و استات، هر کدام در یک بازه ۲۰ دقیقه ای، تحت فناوری قرار گرفتند. متعاقباً سوبسترای ITO با استفاده از گاز نیتروژن خشک گردیده و در یک اجاق با دمای ۸۰ درج سلسیوس برای ۳۰ دقیقه پخته شدند. متعاقباً، زیر لایه ها به یک تبخیرگر حرارتی انتقال یافتند که در آن لایه های کاربردی فلزی، ارگانیک و غیرارگانیک به صورت ترتیبی در یک فشار پایه کمتر از ^۴-۱۰ ´ ۴ ته نشست گردیدند. نرخ تبخیر با استفاده از میکروترازوی بلور کوآرتز بر روی بوته های آزمایشی و ابزارهای حرارتی تحت کنترل قرار گرفت. برای نیمه هادی های ارگانیک و اکسیدهای فلز، نرخ نوعی تبخیر در حدود ۱/۰ نانومتر در ثانیه و برای آلومینیوم نرخ تبخیر در حدود ۵-۱ نانومتر در ثانیه گزارش شد. برای فرآیند هم دوپه سازی، نرخ هر ماده را می توان به طور دقیقی با استفاده از میکرو ترازوهای بلور کوآرتز کنترل نمود. فصل مشترک Al و ITO تشکیل دهنده یک مساحت ابزاره فعال ۳ میلیمتر در ۳ میلیمتر می باشد. برای برآورد جذب، نمونه ها بر روی سوبسترای کوآرتز مهیا شده که همچنین تحت فرایند شستشوی مشابهی همانند سوبستراهای ITO قرار گرفتند. طیف جذب بر روی اسپکتروفتومتر LAMBDA 950 UV/Vis/NIR اعمال شد. داده های J–V و L–V با استفاده از یک سیستم سنجشی (Yokogawa GS610) و یک متر لومینانس (Konica Minolta LS-110) با برنامه Labview اعمال شد. بررسی طویل المدت در گلاوباکس پر شده از نیتروژن انجام شد.

اکسیدهای فلزی واسطه بر روی نیمه رساناهای آلی

۳- نتایج و مباحث

۳ـ۱٫ شناسایی فرآیند نفوذ TMO در داخل OS از طریق مطالعه طیف جذب

در این بررسی، ما نسبت به استفاده از MoO₃ به عنوان یک TMO نوعی و NPB به عنوان OS نوعی جهت بررسی احتمال نفوذ TMO بزرگتر OS اقدام نمودیم. به منظور مشخص نمودن آنکه آیا MoO₃ قابلیت نفوذ در NPB را خواهد داشت، به راحتی بیشتری قابلیت مشاهده این موضوع وجود خواهد داشت که آیا هیچ گونه تفاوتی در طیف جذب لایه نازک NPB ـ بر ـ MoO₃ و MoO₃ ـ بر ـ NPB وجود دارد یا خیر. در صورتی که فرآیند نفوذ مشهود باشد، لایه NPB زیرین را می توان به صورت مکفی از طریق MoO₃ تحت دوپه شدگی ـ P قرار داد، که منجر به جذب بیشتر در ناحیه زیر قرمز نزدیک (NIR) می شود [۶، ۳۱، ۳۲]. جهت کنترل این فرضیه، ما نسبت به مهیا سازی چهار نمونه با ساختارهای quartz/NPB(10 nm)، quartz/MoO₃(3 nm)/NPB(10 nm)، quartz/NPB(10 nm)/MoO₃(3 nm) و quartz/23.1 vol.% MoO₃ doped NPB(13 nm) اقدام نمودیم. طیف جذب چهار نمونه در شکل ۱ نشان داده شده است. همانگونه که در این شکل مشاهده می شود، جذب ۱۰ نانومتری NPB بر روی ۳ نانومتری MoO₃ مؤکد مورد مرتبط با لایه خالص NPB می باشد، که خود مشخص کننده این موضوع است که بر همکنش MoO₃ اصلی با لایه NPB فوقانی بسیار اندک خواهد بود. با این وجود، برای MoO₃ 3 نانومتری بر روی NPB 10 نانومتری، شرایط کاملاً متفاوت می باشد. در مقایسه با لایه NPB خالص، دو پیک جذب بیشتر پدیدار خواهند شد، که یکی از آنها در حول و حوش ۴۰۰ الی ۵۰۰ نانومتر و دیگری در حوزه از ۹۰۰  الی ۱۸۸۰ نانومتر قرار می گیرند. این دو ویژگی تقریباً مشابه  ویژگی MoO₃ دوپه شده فیلم NPB است. چنین موردی مؤکد آن است که ساختار MoO₃ ـ بر ـ NPB، ترکیب میانی MoO₃ و NPB کاملاً مکفی بوده و NPB به طور کاملاً قابل توجه تحت فرآیند دوپه شدگی ـ P به وسیله MoO₃ قرار گرفته است.

۳ـ۲٫ تعیین میزان نفوذ به وسیله بررسی J–V

همانگونه که نسبت به مشخص سازی این موضوع اقدام نموده ایم که MoO₃ قابلیت نفوذ در NPB در ساختار MoO₃ ـ بر ـ NPB را دارد، درک این موضوع نیز قابل توجه است که تأثیر فرآیند نفوذ بر روی دینامیک حامل بار در ابزار مبتنی بر ساختار TMO ـ بر ـ OS نیز قابل توجه خواهد بود. جهت انجام چنین فرآیندی، ما نسبت به بررسی ویژگی های J–V یک ابزاره مشخص (HODs) با یک ساختار مشترک ITO/NPB(x nm)/MoO3(3 nm)/NPB(165 x nm)/MoO₃(3 nm)/Al، همراه با ضخامت بین لایه ای NPB به میزان x (nm) که از ۰ الی ۴۰ مدنظر بوده اند اقدام نمودیم. لایه MoO₃ بین NPB و AL جهت بلوکه سازی الکترون ها بکار گرفته شده است [۲۴]. همانگونه که در شکل ۲ الف نشان داده شده است، با توجه به افزایش x از ۰ الی ۱۵ نانومتر، چگالی جریان نیز به صورت تدریجی افزایش خواهد یافت. حالx = 20 nm  حاصل می شود. با این وجود، افزایش متعاقب در ضخامت بین لایه ای NPB منجر به کاهش معنی دار در چگالی جریان خواهد شد.

۳ـ۳٫ نفوذ MoO₃ در دیگر مواد حمل حفره و اثر دمای تبخیر OSs بر روی نفوذ

ما متعاقباً اقدام به کنترل MoO₃ در دو مورد حمل حفره گسترده کاملاً استفاده شده یعنی Oss، TCTA و CBP نموده ایم. همانگونه که در شکل ۳ الف و ب نشان داده شده است، مورد مرتبط با TCTA و CBP قابلیت شبیه سازی NPB و ضخامت بهینه برای میان لایه های TCTA و CBP به میزان حدوداً ۱۰ نانومتر و ۲۰ نانومتر  به ترتیب را خواهند داشت.

همانگونه که در شکل ۴ نشان داده شده است، ما اقدام به مشخص سازی عمق نفوذ (ضخامت بهینه بین لایه ای OS مشخص شده به وسیله بررسی J–V) مرتبط با MoO₃ در OSs مختلف به عنوان تابع دمای تبخیر (دمایی که در آن OS قابلیت تبخیر با نرخ ۱/۰ nm/s را خواهد داشت) نمودیم. دمای تبخیر سه OS هایی که ما استفاده نموده ایم بسیار کمتر از دمای MoO₃ (فراتر از ۵۰۰ درجه سلسیوس) می باشد. بنابراین ما می توانیم از شکل ۴ اینگونه استنباط نماییم که عمق نفوذ نشان دهنده یک افزایش یکنواخت با توجه به کاهش دمای تبخیر OS می باشد. همانگونه که مشخص ساختیم، دمای تبخیر OS بازتاب دهنده ثبات حرارتی آن می باشد، بنابراین، هر چه که ثبات حرارتی OS بیشتر باشد میزان نفوذ MoO₃ در فیلم یا لایه نازک OS نیز سخت تر خواهد بود. این فرآیند را می توان در شکل ۵ نشان داد. در این شکل، به هنگامی که خوشه TMO به فیلم یا لایه OS می رسد، قابلیت نفوذ کامل به داخل TMO را خواهد داشت.

۳ـ۴٫ کاربرد TMO ـ بر ـ OS در ابزاره های اپتوالکترونیک ارگانیک

در حقیقت، فرآیندهای اصلاح همزمان آنود و دوپه سازی نوع ـ P از ساختار TMO ـ بر ـ OS استفاده نموده که از کاربردهای خاص چنین مؤلفه ای بهره گرفته و بنابراین قابلیت ساده سازی فرآیندهای ساخت از طریق حذف پروسه دوپه سازی را خواهند داشت. به منظور بررسی این مورد، ما نسبت به مقایسه دو OLEDs: OLED 1 با MoO₃ دوپه شده با CBP HTL و OLED 2 با MoO₃ بر ساختار CBP اقدام نمودیم. ساختارهای مرتبط با جزئیات چنین ابزاره ای برای OLED 1 و OLED 2 به صورت ITO/CBP:9.1 vol.% MoO₃ (66 nm)/CBP(20 nm)/ CBP:8 wt.% fac-tris(2-phenylpyridine)Iridium [Ir(ppy)₃]( 20 nm)/1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl) phenyl [TPBi](50 nm)/LiF(1 nm)/Al and ITO/CBP(30 nm)/ MoO₃(3 nm)/CBP(30 nm)/MoO₃(3 nm)/CBP(20 nm)/CBP:8 wt.%Ir(ppy)3(20 nm)/TPBI(50 nm)/LiF(1 nm)/Al به ترتیب ارائه می شوند. مقدار MoO₃ استفاده شده در دو OLEDs به صورت یکسان در نظر گرفته شده است. منحنی های J–V و L–V مرتبط با دو OLEDs در شکل ۶ الف نشان داده شده اند. همانگونه که می توان مشاهده نمود، تفاوت بین منحنی های J–V و L–V مرتبط با دو OLEDs کاملاً اندک است، که معرف آن خواهد بود که MoO₃ بر CBP مبنای HTL کاملاً برای تزریق حفره و حمل آن کفایت خواهد داشت. کارایی های جریان (CEs) و توان (PEs) دو OLEDs در شکل ۶ ب نشان داده شده اند. همانگونه که از منحنی های J–V و L–V مشخص می گردد، کارایی این دو ابزاره می بایست در سطح نزدیک به هم در نظر گرفته شود. OLED 1 نشان دهنده یک CE حداقلی به میزان ۵۹ cd/A است، در حالی که چنین موردی دارای ۶۲ cd/A برای OLED 2 می باشد. این کارایی ها قابل قیاس با مبحث مطرح شده در مرجع [۳۳] می باشند. ما متعاقباً عملکرد طویل المدت دو OLEDs را مورد مقایسه قرار دادیم. همانگونه که در شکل ۷ مشخص شده است، در یک چگالی جریان ثابت ۱۱ mA/cm²، زمان های کاربرد متناسب برای OLED 1 و ۲ در حدود ۱/۲۵ ساعت و ۶/۲۱ ساعت (با سطوح نوردهی اولیه ۵۶۰۰ و ۵۸۰۰ cd/m² به ترتیب) در نظر گرفته شده است. همانگونه که می توان مشاهده نمود، تفاوت مدت استفاده بین این دو OLEDs بسیار اندک است. بنابراین انتظار می رود که پس از بهینه سازی متعاقب بر روی ضخامت های لایه ای MoO₃ و CBP، حتی قابلیت حاصل آوردن زمان بکارگیری بهتری در OLED 2 حاصل شود.

اکسیدهای فلزی واسطه بر روی نیمه رساناهای آلی

۴- نتیجه گیری

حال می توان اینگونه نتیجه گیری نمود که رسوب TMO بر روی OS خود نتیجه ترکیب TMO و OS به واسطه نفوذ TMO در  OSمی باشد که قبلاً به صورت نادرستی مشخص شده بود. ما نشان دادیم که چنین فرآیندی را می توان به عنوان یک پروسه حاصل آمده از مؤلفه های حرارتی در نظر گرفت و بنابراین عمق نفوذ به نظر در OS با توجه به یک دمای تبخیر کمتر به میزان بیشتری حاصل خواهد شد. با توجه به آنکه دماهای تبخیر غالب TMOها بسیار بیشتر از موارد OSs عادی به شمار می آیند، ما عقیده داریم که این فرآیند نفوذ بسیار شایع خواهد بود. ما همچنین نشان دادیم که این فرآیند برای ساده سازی ساخت ابزاره مناسب می باشد و ساختار TMO ـ بر ـ OS را می توان جایگزین ساختار OS دوپه شده با TMO نمود که به صورت شایع در ابزاره های آپتوالکترونیک مدرن استفاده می شود.

اکسیدهای فلزی واسطه بر روی نیمه رساناهای آلی