自旋极化有机电致发光器件中单线态与三线态激子的形成及调控

由于有机半导体(OSC)材料自旋弛豫时间长、自旋扩散长度大,OSC自旋器件逐渐成为研究热点.对于有机电致发光器件(OLED),通过自旋极化电极调控单线态和三线态激子比率是提高其效率的有效方法.本文从漂移扩散方程和载流子浓度连续性方程出发,结合朗之万定律建立了一个自旋注入、输运、复合的理论模型.计算了OSC中的极化电子、空穴浓度,得出了单线态和三线态激子的比率.分析了电场强度、自旋相关界面电导、电极和OSC电导率匹配和电极极化率等因素的影响.计算结果表明:两电极注入反向极化的载流子并提高载流子自旋极化率,有利于提高单线态和三线态激子的比率;自旋相关界面电阻、正向电场强度和电极自旋极化率的提高,电极和OSC电导率的匹配,有利于提高注入载流子浓度极化率,进而提高单线态和三线态激子比率和OLED的荧光效率.