通过诱导载流子的V坑传输提升GaN基绿光LED的空穴注入效率

为了提升GaN基多量子阱LED的空穴注入效率,设计了具有不同最后势垒层结构的GaN基多量子阱外延结构,并将其制备为绿光mini-LED发光芯片,利用低温电致发光光谱、电流电压特性测试对其载流子传输机制进行了研究。结果表明,在采用AlGaN或GaN/AlN最后势垒层的样品中,有更多载流子可以传输到深层量子阱,空穴注入效率获得提升。本文对这一现象中的载流子运输机制以及V坑缺陷在其中所起的作用进行了研究,发现这种提升主要来自空穴V坑注入比例的增大。实验还发现,过大的V坑注入比例也会造成非辐射复合率上升,从而抑制了AlGaN最后势垒层样品的电光转换效率。

空穴注入层对微腔有机发光二极管光电性能的影响

有机发光二极管（OLED）因具有效率高、自发光、种类多样、能耗低、制造成本低、又轻又薄、发光谱域宽、无视角依赖性等一系列独特优点而引起广大科学家的极大关注。微腔可以窄化有机发光二极管出射光谱,提高有机发光二极管的色饱和度。以玻璃为衬底,金属Ag薄膜作为器件阳极金属反射镜,NPB为空穴载流子传输材料,Alq3为发光材料和电子载流子传输材料,Al膜作为器件阴极金属反射镜,制作了结构是衬底/Ag（15nm）/MoO3（xnm）/NPB（50nm）/Alq3（60nm）/Al（100nm）的A,B,C和D四种类型的微腔有机发光二极管,其中：A,x=4nm;B,x=7nm;C,x=10nm;D,x=13nm。在电压13V时,器件A,B,C,D的亮度分别达到928,1 369,2 550和2 035cd·m-2。在电流密度60mA·cm-2时,A,B,C,D器件的电流效率分别达到2.2,2.6,3.1和2.6cd·A-1。实验结果表明,在有机微腔发光二极管内部,电子为多数载流子,空穴是少数载流子。MnO3薄膜在4~10nm的厚度范围,能够极大地增强器件空穴的注入能力。并且,随着MnO3薄膜厚度的增加,空穴注入能力不断增大。

导电聚合物有序超薄膜的合成及其作为有机电致发光器件空穴注入层

采用修饰多层LB膜的方法制备了导电聚合物聚-3,4-乙烯二氧噻吩/二十烷酸(PEDOT:AA)复合层状有序膜,构筑了一种导电聚合物镶嵌的多层有序膜结构.将这种导电聚合物有序薄膜沉积于ITO电极表面,将其作为有机电致发光二极管(OLED)的空穴注入层,并研究了ITO/(PEDOT:AA)/MEH-PPV/Al器件的性能.研究结果表明,与采用聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)自组装膜和旋涂膜作为空穴注入层的ITO/(PEDOT:PSS)/MEH-PPV/Al器件相比,器件的发光效率增加,起亮电压降低.我们认为这是由于PEDOT:AA薄膜提供了一种有序层状结构后,减小了ITO与MEH-PPV间的接触势垒,改善了空穴载流子注入效率.进一步的研究表明,由于PEDOT:AA多层膜间靠较弱的亲水、疏水作用结合,这种导电多层有序膜的热稳定性与普通LB膜相似,在较高温度下发生从层状有序态到无序态的变化,这是导致OLED器件性能发生劣化的主要原因.

空穴注入型CuPc二氧化氮气体传感器研究

讨论了一种新型的基于空穴注入效应的电导型CuPc薄膜二氧化氮气体传感器,其器件结构为:采用溅射工艺的ITO(InO、ZnO)作下电极,真空蒸发CuPc薄膜作为敏感功能层,上电极为AL叉指电极。这种CuPc传感器与传统的AlO_3/CuPc/Al相比,电阻下降了3～4个数量级。同时讨论了该传感器的敏感特性。

空穴注入层对蓝色有机电致发光器件性能的影响

以DPVBi为发光层,NPB为空穴传输层,在阳极ITO和NPB之间分别插入不同的空穴注入层CuPc和PEDOT∶PSS,制备了两种结构的蓝色有机电致发光器件(OLEDs):ITO/CuPc/NPB/DPVBi/BCP/Alq3/Al和ITO/PEDOT∶PSS/NPB/DPVBi/BCP/Alq3/Al,研究了不同空穴注入材料对蓝色OLEDs发光性能的影响,并与没有空穴注入层的器件进行了比较。其中CuPc分别采用旋涂和真空蒸镀两种工艺,比较了不同成膜工艺对器件发光特性的影响。结果表明:加入空穴注入层的器件比没有空穴注入层器件性能要好,其中插入水溶性CuPc的器件,其发光亮度和效率虽然比蒸镀CuPc器件要低,但比插入PEDOT∶PSS器件发光性能要好。又由于水溶性CuPc采用旋涂工艺成膜,与传统CuPc相比,制备工艺简单,所以为一种不错的空穴注入材料。

一种新型双空穴注入层微腔OLED

一种新型有机电致发光二极管的阳极结构,在玻璃衬底上以半透明的Al膜为出光面,通过在空穴注入层(HAT-CN)和空穴传输层(NPB)中间插入三氧化钼(MoO3)层,制备了底发射微腔OLEDs。所制备的器件结构为Glass/Al(15nm)/HAT-CN(10nm)/MoO3(x nm)/NPB(30nm)/Alq3(70nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)。通过电流密度-电压-亮度性能说明该结构有利于降低驱动电压和增强器件亮度。器件的最高亮度可以达到14 390cd/m2,起亮电压为3.4V左右。设计的空穴型器件证明了该器件结构具有很好的空穴注入和传输特性。研究了光谱窄化和峰值偏移的微腔效应。

利用新型的空穴注入层材料提高有机发光器件性能

研究使用新材料2-TNATA作空穴注入层制备OLED,发现空穴注入层厚度的最佳参数为35 nm,器件的发光光谱随空穴注入层厚度并不发生显著变化,微腔作用对发光光谱的影响基本可以忽略。并将2-TNATA作为空穴注入层的器件同CuPc制作的器件进行了对比,发现使用2-TNATA能获得更佳的器件性能。

具有Au/MoO_3空穴注入层的有机发光二极管

研究了单层MoO3(5nm)和复合Au(4nm)/MoO3(5nm)HILs对OLEDs器件性能的影响,器件结构为ITO/HIL/NPB(40nm)/Alq3(60nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。与单层MoO3HIL的器件相比,具有复合Au/MoO3HIL的器件具有较大的电流和亮度。这是由于Au的功函数介于ITO和MoO3之间,导致Au的引入提高了空穴的注入效率。

双空穴注入的绿色磷光有机电致发光器件

制作了一种新型绿色磷光有机电致发光二极管。器件结构为ITO/HAT-CN(x nm)/MoO3(30 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CPB∶GIr1(30 nm,14%)/BCP(10 nm)/Alq3(25 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm),其中X=0,8,10,12,14,15 nm。电流密度-电压-亮度特性表明该结构有利于降低驱动电压和增加器件亮度。当HAT-CN厚度为12 nm时,器件的最高亮度可以达到32 480 cd/m2,起亮电压为3.5 V左右,发光效率为24.2cd/A。所设计的空穴型器件证明该器件结构具有很好的空穴注入和传输特性。

GaN基LED低温空穴注入层的MOCVD生长研究

针对GaN基LED空穴注入效率低的问题,在量子阱与电子阻挡层之间插入低温空穴注入层(LTHIL),实验研究了MOCVD生长LT-HIL时二茂镁(Cp2Mg)流量和生长温度的影响。结果表明:随着Cp2Mg流量的增加,外延薄膜晶体质量下降,外延片表面平整度和均匀性降低;而受Mg掺杂时补偿效应的影响,主波长先红移后蓝移,芯片的输出光功率先升高后降低,正向电压先降低后升高。相比于无LT-HIL的样品,在20mA工作电流下,Cp2Mg流量为1.94μmol/min时制备的芯片的输出光功率提升20.3%,而正向电压降低0.1V。在Cp2Mg流量较大时,LT-HIL的渐变式生长温度对外延质量有所改善,但不是主要影响因素。

Nb_2O_5空穴注入层的引入对OLEDs性能的影响

在有机发光二极管典型的层状结构中,引入磁控溅射制备Nb2O5超薄膜作空穴注入层,制备了结构为ITO/Nb2O5/TPD/Alq3/Al的器件。Nb2O5层的引入,降低了空穴注入势垒,增强了空穴注入,同时有效阻挡了ITO中In向有机层的扩散,减少了发光猝灭中心的形成,提高了器件的亮度和效率。研究了不同厚度Nb2O5层对器件光电性能的影响,发现:当引入Nb2O5层厚度为2nm时,亮度提高了近2倍,效率由3.5cd/A增加到了7.8cd/A,较好地改善了器件的性能,并且性能优于含有CuPc常规注入层的器件。

空穴注入层2T-NATA对OLED器件性能的影响

为了提高有机电致发光器件OLED的发光效率,引入2T-NATA作为空穴注入层,制备了结构为ITO/2T-NATA(Xnm)/NPB(25nm)/Alq3:C545T(20nm:质量分数4.5%)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的绿光器件,其中X为空穴注入层2T-NATA厚度。分析了2T-NATA的蒸镀厚度分别0,5,10,15,20,25,30,35nm时器件的发光性能。结果表明,2T-NATA的HOMO能级较好的与ITO功函数匹配,降低了空穴注入势垒,引入空穴注入层2T-NATA提高了器件的发光亮度和效率。当2T-NATA厚度为15nm时,器件的效果最好,起亮电压只需2.87V,亮度最高达到18000cd/m2,是不引入空穴注入层亮度的5倍多,在12V时发光效率可达11.4cd/A。

空穴注入层MoO_3厚度对蓝绿色磷光OLED发光特性的影响

以mCP为磷光主体材料,BGIr1为蓝绿色磷光掺杂材料,MoO3为空穴注入材料,制备5种不同厚度的MoO3蓝绿色磷光有机电致发光器件(OLED),并研究不同厚度MoO3空穴注入层对蓝绿色磷光OLED发光特性的影响。所制器件结构为ITO/MoO3(x nm)/NPB(40nm)/mCP∶BGIr1(30nm,18%)/BCP(10nm)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),其中18%为发光层中BGIr1的掺杂量(质量分数),x为空穴注入层MoO3的厚度。研究结果表明,本实验制备器件空穴注入层MoO3的最佳厚度为20nm。当电压为13V时,MoO3厚度为20nm器件获得最大亮度为8 617cd/cm2,当电流密度为20mA/cm2时,器件获得最大发光效率为5.7cd/A。器件在488和512nm处获得两个主发射峰,发光颜色稳定,CIE坐标为(0.19,0.21)。

不同空穴注入层对有机电致发光器件的影响

研究了不同空穴注入层对有机电致发光器件性能的影响,结果表明,由于m-MTDATA具有良好的成膜性,以及空穴注入能力,可以改善空穴向发光层的注入,有助于提高器件的效率。

空穴注入结构对有机电致发光器件性能影响

分别以CuPc、C60和C60/CuPc为空穴注入结构制备了ITO/HIL/NPB/Alq3/LiF/Al结构有机电致发光器件(HIL是空穴注入层)。相比于单层C60注入层器件,由于C60/CuPc结构器件中增加了CuPc作为空穴传输的能量阶梯,器件的电流密度和亮度分别被提高了96%和142%(10V电压下)。尽管CuPc器件的电流密度和亮度最大,但是C60/CuPc结构器件因改善了空穴和电子的注入平衡,器件的效率得到提高,最大效率为2.8cd/A。C60厚度从2nm增加到5nm后,器件性能急剧降低。

VO_x作空穴注入层的低启亮电压有机发光二极管

采用真空热蒸发法在ITO阳极与空穴传输层TPD之间插入VOx空穴注入层,使典型结构(ITO/TPD/Alq3/LiF/Al)的有机发光二极管(OLED)的发光性能明显改善。当插入VOx空穴注入层后,器件的启亮电压比没有插入VOx时的器件下降了2 V。当插入20 nm的VOx空穴注入层后,器件的驱动电压在亮度为100 cd/m2或1 000 cd/m2时均下降了3.5 V;器件的最大亮度从5808 cd/m2(14.5 V)上升至9234 cd/m2(11.5 V);器件的最大功率效率从0.88 lm/W增加到2.63 lm/W。此外,对VOx厚度分别为10,20和30 nm的三组器件进行了对比,结果显示器件性能基本一致。

柔性光电器件空穴注入层用聚苯胺/纳米ZnO复合材料的制备

弱磁场(0.4 T)下,采用原位聚合方法制备了重均分子量可达3×104的聚苯胺(PANI)及聚苯胺/纳米ZnO复合材料。UV-vis数据表明所制备的纳米ZnO的粒径约为3nm;FT-IR谱图表明纳米ZnO的加入使聚苯胺的特征峰向低波数方向移动;KH550改性纳米ZnO的引入显著地提高了PANI的导电性(220S/m)透光性(80%),表明PANI/纳米ZnO复合材料是作为柔性光电器件空穴注入层的理想材料。

空穴注入控制型LIGBT的研究

本文提出空穴注入控制型横向绝缘栅双极晶体管 (CI LIGBT) ,可有效控制高压下阳极区空穴注入 ,提高器件的抗闩锁性能 .数值模拟与实验表明 ,通过对阳极区结深、反偏p+ n+ 结击穿电压和取样电阻的优化 。

空穴注入层对OLED性能的影响(英文)

通过实验研究了不同种类的空穴注入层材料对有机电致发光器件(OLED)性能的影响,将酞菁铜(CuPc)、2T-NaTa和TcTa分别作为空穴注入层材料制备了3种器件,然后测试器件的电流-电压特性、高度-电压特性及发光效率-电压特性,并进行了对比.结果发现用CuPc、2T-NaTa和TcTa作为空穴传输层的3种器件的流明效率最大值分别为2.94cd/A,2.4cd/A和18cd/A;2T-NaTa作为空穴注入层的器件的启亮电压最低.由此得出结论:在实验研究的3种材料中,2T-NaTa最适合作为空穴传输层.

基于WO_(3)作为空穴注入层的量子点发光二极管的构筑

以W粉和H 2O 2为前驱体,采用简单的溶胶-凝胶法制备了WO_(3)纳米晶,然后在ITO玻璃上旋涂成膜,并在420℃下煅烧1 h,薄膜光滑致密。将制备的薄膜作为空穴注入层应用在绿光QLEDs中。QLEDs的亮度、电流效率和工作寿命分别为18560 cd·m^(-2)、11.8 cd·A^(-1)和11844 h。