金属阳极厚度对OLED微腔器件性能的影响

制作了一种以Al为金属反射膜和金属半透膜的微腔有机电致发光器件(OLED)。器件结构是:Al/MoO3/NPB/ADN∶TBPe∶DCJTB/Alq3/LiF/Al。设计了五种厚度的金属Al阳极半透膜器件,Al半透膜的厚度依次为:12nm,13nm,14nm,15nm,16nm。通过调节阳极Al半透膜的厚度,改变微腔的光学长度,研究微腔效应对器件性能的影响。利用Al半透膜阳极厚度的变化,调整微腔器件的光学长度,发光效率和色纯度也随之变化。当Al半透膜为12nm时,器件在11V获得最高亮度3 381cd/m2,最高效率为2.01cd/A,色坐标为(0.33,0.39)。实验表明,合理利用微腔效应,可提高以Al为阳极器件的色纯度,并保持一定的发光效率。

微腔器件研究的意义

本论文主要论述了微腔器件研究的意义,微腔器件属于战略高技术,是光子学领域的制高点。它的突破,可使光子学跨越固态光子学阶段,直接进入微光子时代的超大规模集成光子回路阶段。它与大规模、超大规模集成电路一样,是一个国家的信息产业发展的必由之路:是今后信息产业的重要基础,因此需要不失时机地抓住对它的研究和开发。

微腔有机发光器件中的电致发光光谱(英文)

设计了结构为Glass/DBR/ITO/TPD/Alq3/Ag的微腔有机发光器件。从理论上详细地研究了腔内各层结构对器件电致发光谱性能的影响。结果表明:随着腔长厚度的增加,器件的归一化电致发光谱强度不断减小;在可见光区,器件的EL谱随发光层厚度的增加出现振荡变化。空穴传输层和发光层的界面位置对器件电致发光谱的影响也很大。最后得到,在设计微腔时发光层厚度要尽量窄,并且中心发光区域应位于谐振腔中电场的峰值位置。

微腔有机发光器件的设计

介绍了微腔有机发光器件(MOLED)的设计思想、方法和结果。该器件由Alq3作为电子传输层和发光层,TPD作为空穴传输层,ITO作为空穴注入电极,两侧分别分布布喇格反射镜(DBR)和由Al电极形成的金属反射镜。理论设计结果表明,MOLED的峰值光强增强19倍,谱线半宽度从100nm变窄到10nm左右。

含负折射率介质的新型微腔器件光学性能研究

将负折射率介质引入到微腔有机电致发光器件(MOLED)中,利用传输矩阵法对这种器件的反射率大小、入射角度特性、器件厚度对发射峰的影响以及电致发光(EL)光谱性质进行了分析和讨论。结果表明,与普通的均由正折射率介质构成的MOLED相比,新型微腔器件的入射角度特性和EL谱均优于普通微腔器件,并且发射谱受器件厚度的影响很小。因此这种微腔器件的厚度可以做的很薄,有利于薄膜器件的进一步优化。

微腔光电子器件研究与发展

1引言 微腔激光器及其光子集成是光子学领域的前沿课题.它的突破可使光子学跨越固态光子学阶段,直接进入微光子时代的超大规模集成光路阶段.与大规模、超大规模集成电路一样,它不仅是国家信息产业发展的必由之路,而且是今后信息产业的重要基础,因此需要不失时机对它进行研发.

双发光层结构和双金属电极的绿光微腔OLED

制备双金属电极的绿光微腔器件,其结构为Al(15nm)/MoO_3(4nm)/2T-NATA(10nm)/NPB(15nm)/NPB:C545T(x%,20nm)/Alq3:C545T(4%,20nm)/Bphen(35nm)/LiF(1nm)/Al(200nm),其中x为掺杂浓度。实验表明:当掺杂浓度为3%时,器件有最好的光电性能,记为器件B_1。为分析微腔效应,制备基于ITO的参考器件B_2。B_1和B_2色坐标分别为(0.289,0.620)和(0.317,0.557),所以微腔器件的发光颜色更绿。在100mA/cm^2时,器件B_1和B_2的亮度分别为5076cd/m^2和4818cd/m^2,且最大亮度为9277.7cd/m^2,10440cd/m^2;在100mA/cm^2时,器件B_1和B_2的发光效率为6.0cd/A和5.61cd/A,且最大发光效率分别为8.6cd/A和7.97cd/A。与参考器件相比,绿光微腔器件具有更好的发光效率和颜色纯度,其主要归因于微腔效应。

有机微腔发光的研究进展

分别介绍了小分子和聚合物平面微腔发光的发展历史、研究现状和国际上的最新进展，并提出以后的发展方向，指出对微腔的研究不但可以深化人们对空间限域条件下光子与分子相互作用的认识，还可以推动有机ＥＬ的实用化进程。

绿色磷光微腔有机电致发光器件研究

使用典型绿色磷光材料Ir(ppy)3作为发光层,DBR和金属Al作为微腔的一对反射镜,制备了结构为Glass/DBR/ITO/Mo O3(1 nm)/Tc Ta(40 nm)/CBP:Ir(ppy)3(40 nm,6%)/TPBI(47 nm)/Li F(1 nm)/Al(80 nm)的绿色磷光微腔有机电致发光器件(MOLED),同时制作了无腔对比OLED器件,研究微腔结构对器件发光性能的影响。发现OLED的电致发光谱(EL)的峰值是510 nm,半峰全宽(FWHM)为70 nm,MOLED的峰值是514 nm,FWHM为35 nm,比OLED窄化了1/2,MOLED的最大亮度、最大电流效率分别为143000 cd/m2和64.4 cd/A,OLED的最大亮度、最大电流效率分别为103000 cd/m2和41.6 cd/A;测试并计算了器件的外量子效率(EQE),MOLED和OLED的最大EQE分别为18.6%和14.3%。结果表明,微腔器件发光性能比无腔器件得到了很大的改善。

微腔面发射器件外量子效率研究

结合微腔面发射器件辐射/发光亮度的空间分布以及相对光谱功率分布给出了器件外量子效率的计算模型.该模型可以计算工作于不同波段的微腔面发射器件的外量子效率,如红外波段的垂直腔面发射激光器,可见光波段的微腔有机发光二极管和谐振腔发光二极管以及太赫兹波段的平面微腔结构等.制备了结构为玻璃/DBR/ITO/NPB/Alq:C545T/Alq/LiF/Al的微腔有机电致发光器件,测试其不同观察角度下器件的发光亮度以及发光光谱.当电流密度和发光亮度分别为14A/m2和100cd/m2时,利用该模型计算器件的外量子效率为1.5%,而电流密度和发光亮度分别为0.14A/m2和2.2cd/m2时,器件的外量子效率最大,达到2%.

固态光学微腔与量子体系相互耦合的调控及其量子器件研究

固态光学微腔与量子态组成的耦合量子体系,由于能够满足量子信息处理所要求的可扩展和可集成性,被认为是实现量子计算和量子通信的重要实验平台之一。目前该体系的研究主要围绕新型高品质光学微腔的制备、局域腔模与激子态或声子态的相互作用调控以及新型量子光电子器件的研发等方面开展。虽然该领域的研究取得了一些进展,但仍面临诸多挑战,例如量子点与微腔确定性共振耦合;光学微腔与量子态相互作用的多手段调控;多微腔共振耦合的集成与实用化的量子光源等。为了攻克这些挑战,本项目围绕"微腔与量子态的耦合"这一主题展开研究,旨在发展微腔与量子的相互作用理论,建立具有自主知识产权的数值模拟平台,同时研究高品质固态微腔的制备以及与量子体系的有效耦合调控手段,开发高性能微腔量子器件和量子芯片。

可调谐微腔发光二极管微光机电系统悬臂梁的特性

采用微机械表面加工技术,成功设计并研制出具有GaAs基微光机电系统(MOEMS)悬臂梁结构的可调谐微腔发光二极管。对其工作特性进行了分析,测量得到悬臂梁载荷-位移关系曲线,并对微光机电系统悬臂梁可调谐微腔发光二极管进行调谐光谱测量。实验结果表明,在直流电流40mA,调谐电压范围4～22V时,波长从974.5nm蓝移至956.9nm,室温下波长调谐最大达到17.6nm。在实验基础上,采用有限元方法对具有分布布拉格反射镜(DBR)结构的悬臂梁动力学特性进行了研究,模拟结果与实验结果吻合较好。当悬臂梁长度为400μm时,最大位移达到411nm,最大调谐电压达到24V。

纳米激光概述

自从第一个激光器诞生以来,激光对科学研究和技术应用都有革命性的影响。激光本身作为一门科学和技术兼具的学科,也一直是一个快速发展和极其活跃的研究前沿,激光器的线性尺寸从极小到极大跨越达10个数量级。主要介绍近十几年来激光向极小尺寸(即纳米激光)发展的一些基本情况,包括纳米激光发展的基本历史脉络和背景、各种不同的种类和特点、应用场景、目前发展状况、面临问题、未来趋势。不同种类的纳米激光器的主要区别在于激光腔和增益材料的不同,涉及的纳米腔结构包含纳米线状腔、回音壁式腔、Fabry-Pérot腔及金属等离子激元腔等;涉及的增益介质包括普通的化合物半导体和新兴钙钛矿、过渡金属硫族化合物等。