注入和输运对单层有机发光器件复合发光的影响(英文)

通过分析聚合物电致发光器件中载流子注入、输运、激子的解离与复合过程 ,提出了激子解离与复合的理论模型 .基于电流连续性方程和Poisson方程 ,给出了激子复合密度、电流密度及复合效率表达式 研究两电极与有机层之间在Ohmic和Fowler Nordheim接触条件下载流子迁移率对器件中激子的复合密度及外加电压和注入势垒对器件电流和复合效率的影响 结果表明 :1)在一个较宽的注入势垒和迁移率范围内 ,复合密度不是由两个注入电极的相对注入比决定而是由有机层电子和空穴迁移率之比所支配 ;2 )固定阴极势垒 ,而阳极势垒由小变大时 ,器件电流由接触限制向空间电荷限制转变 ;3)复合效率随外电压升高先增加 ,当电压达一临界值时而陡降 ,存在一个最佳的注入势垒值 结果说明 :电极与有机层的能带匹配及有机层间的迁移率匹配对器件复合发光有着极其重要的影响。

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。

单层聚对苯乙炔薄膜器件载流子的注入和传输

从实验事实出发 ,根据不同注入情形分析了载流子的注入和传输 ,数值计算了载流子注入时的电流 ,阐述了各种因素对所注入电流的影响 ,简单地介绍了所注入的载流子在输运过程中 ,其密度在各种注入情形下随聚对苯乙炔 ( PPV)

空穴缓冲层CuPc对有机电致发光器件特性的影响

采用旋涂和真空蒸发沉积工艺制备了结构分别为ITO/PVK :TPD/Alq3 /Al和ITO/PVK :TPD/LiBq4/Alq3 /Al的绿色和蓝色有机电致发光器件 (OLED) ,并研究了空穴缓冲层CuPc对OLED特性的影响 .结果发现 :对于绿色OLED ,CuPc的加入提高了器件的电流和亮度 ,改善了器件的性能 ;而对于蓝色OLED ,CuPc的加入则加剧了载流子的不平衡注入 ,导致器件性能恶化 .这表明空穴缓冲层CuPc对不同结构OLED的特性具有不同的影响 。

有机电致发光器件中阴极界面修饰的材料、方法及分类

综述了有机电致发光器件中阴极界面修饰的材料、方法和分类.着重介绍了LiF/Al薄绝缘层/金属复合电极在小分子和聚合物器件中的实验结果和各种原理分析,同时阐述了使用薄绝缘层/金属复合电极作为阴极界面修饰的能级模型和理论模拟.

LiF修饰阴极的双层有机电致发光器件的延时效应

基于载流子的注入、传输和复合过程,建立了双层有机发光器件的电致发光延时理论模型;讨论了电致发光延时随电压、注入势垒、内界面势垒、阳极区厚度及LiF缓冲层(BL)厚度的变化关系。结果表明:(1)低电压下,EL延时由复合过程主导,而高电压下,输运过程起着更重要的作用;(2)当δe/δh<2时,M/O界面属于欧姆接触,电流是空间电荷限制的,注入势垒的变化对复合时间trec影响较大,当δe/δh>2时,M/O界面成为接触限制,注入势垒的变化对trec几乎没有影响;(3)当内界面势垒超过0.3eV,H′h对trec的影响明显变弱,复合延迟时间基本上由电压和其它因素控制;(4)当电压较小时,随Lh/L的增大,trec增大;当电压超过某一值后,trec几乎不随Lh/L的变化而变化;(5)对于LiF/Ag阴极,在不同的偏压下,LiF的厚度在3.1nm左右时的复合时间最短,对应的EL延迟时间也最短,这与实验中从电致发光效率的角度得出的LiF最佳厚度一致。

有机电致发光器件中的阳极界面修饰的特点与类型

阳极界面修饰作为简单易行的工艺和方法,可以有效地改善有机电致发光器件的性能而得到广泛应用.本文综述了有机电致发光器件中阳极界面修饰的基本特征和类型.结合修饰材料制备工艺和特牲,介绍了各种ITO阳极界面修饰的原理和应用.

利用氧等离子体处理阳极银实现高效率顶发射有机电致发光

主要报道在器件结构为玻璃衬底/Ag(阳极)/NPB(空穴传输层)/Alq3(电子传输及发光层)/Sm(半透明阴极)/Alq3的顶发射有机电致发光器件中,利用氧等离子体对阳极银的表面进行处理来降低阳极和空穴传输层(Ag/NPB)界面处的空穴注入势垒,提高顶发射有机电致发光器件的性能。主要研究了氧等离子体处理时间对阳极银和顶发射有机电致发光器件光电特性的影响。紫外光电子能谱表明,氧等离子体处理能有效降低Ag/NPB界面处的空穴注入势垒。通过优化处理时间获得最佳器件性能,优化后的器件最大效率可达6.14cd/A。

衬底掺杂浓度对p-i-n结构电致发光的增强作用

采用等离子体增强化学气相淀积系统,应用原位氧化和原位掺杂技术制备出了以非晶硅/二氧化硅多层膜结构为本征i层、分别以磷和硼掺杂的非晶硅作为n型和p型区的p-i-n结构。经过三步后退火处理,i层晶化得到纳米硅/二氧化硅多层膜结构,磷和硼掺杂的非晶硅结晶形成多晶硅结构。衬底采用轻和重掺杂两种不同浓度的p型单晶硅。重掺杂衬底上的p-i-n结构的电致发光特性比轻掺杂的具有更低的开启电压和更高的发光强度和效率。根据载流子的输运机制分析,重掺杂的p+硅衬底一方面有效的降低了载流子的隧穿势垒,提高了载流子的有效注入效率,进而提高了电致发光强度和效率;另一方面,重掺杂衬底也降低了器件的总串联电阻,是器件开启电压降低的主要原因。

高频放电处理ITO电极对有机电致发光器件性能的影响

采用高频放电的方法对ITO电极表面进行了处理,并用接触势差法测量了处理前后的ITO表面功函数.用单载流子器件模拟表明ITO经高频放电处理后降低了器件界面的空穴注入势垒.此外,处理后的ITO的双层发光器件的驱动电压下降,发光亮度及效率得到明显提高.

量子点发光二极管中电荷累积行为

量子点发光二极管(QLED)是不需要额外光源的主动发光技术,在显示领域中的应用前景被广泛看好。寿命较短是影响QLED商业化的重要因素之一,并且其老化机理尚不清晰。在本工作中,我们通过自主搭建电荷提取装置,证实红光QLED在恒流驱动过程中,存在显著的电荷累积。累积电荷量随着驱动电流密度增加而增加,但当超过阈值电流密度(对应于开启电压)后逐渐趋于饱和。随着器件老化,亮度下降伴随着累积电荷量进一步增加。本工作对QLED老化过程中电荷累积规律的理解,能为QLED材料和界面的优化设计提供直观判据。

高效叠层有机电致发光器件的研制

利用CsN 3/Al/HAT-CN结构为电荷生成单元,实现了高性能叠层有机电致发光器件。制备了一组结构不同的黄绿双色叠层器件,通过器件性能分析阐明了CsN 3/Al/HAT-CN中电荷产生和传输的过程;利用Alq 3作发光层,制备了叠层器件T和单节器件S。叠层器件T的最大电流效率和最大功率效率分别为6.4 cd/A、2.3 lm/W;电流密度为20 mA/cm 2时,叠层器件T的电流效率和亮度分别为5.3 cd/A、1 064.9 cd/m 2,均约为单节器件S(2.7 cd/A、539.4 cd/m 2)的2倍,这证明了CsN 3/Al/HAT-CN可作为高效的电荷生成单元。通过研究叠层器件T的电致发光光谱和光强分布特性发现,器件T中无明显的微腔效应,其效率与亮度的提升是源自两个发光单元同时发光,而不是源自微腔效应。

注入区势垒厚度对THz量子级联激光器光电特性的影响

为优化多量子阱结构THz量子级联激光器（QCL,quantum cascade laser）有源区的结构设计,本文运用自洽数值求解与电路建模相结合的方法研究了器件有源层注入区势垒厚度变化对器件光电及温度特性的影响。首先采用自洽数值求解获得注入区势垒厚为3.0~6.8nm器件非辐射散射时间、自激发射弛豫时间以及电子逃逸时间等描述器件有源区输运特性的重要参量;然后运用电路建模方法基于三能级速率方程建立了器件的等效电路模型;最后运用电路仿真工具PSPICE对注入区势垒厚为3.0~6.8nm器件的光电特性进行了模拟分析,并讨论了器件有源层注入区的势垒厚度参数变化对器件阈值电流、输出光功率和输入阻抗等性能参数的影响,分析结果与已报道的理论和实验结果一致,证明了通过合理优化有源区的结构参数可以进一步提高器件性能。

用CF4等离子体处理来剪裁AlGaN／GaN异质结能带

自洽求解薛定谔方程和泊松方程研究了CF4等离子体处理对AlGaN/GaN异质结能带的影响。证实了强F离子注入和势垒层的腐蚀是导致沟道电子气耗尽和夹断电压正移的根源。建立了夹断电压移动与异质结构间的关联,为精确的能带剪裁奠定了基础。针对GaN HFET对肖特基势垒、欧姆接触和沟道电场分布的要求,提出了用CF4等离子体剪裁能带的方案。

LiF修饰阴极的双层有机电致发光器件发光效率

考虑LiF绝缘缓冲层对电子注入势垒的影响,给出了LiF/金属复合电极注入势垒的表达式;基于载流子的注入和复合过程,建立了双层有机电致发光器件发光效率的理论模型;讨论了器件效率随电压、注入势垒、内界面势垒、有机层厚度的变化关系.结果表明:(ⅰ)当δe/δh<2时,金属/有机物(M/O)界面属于欧姆接触,当δe/δh=2时,M/O界面成为接触限制,当δe/δh=2(Φh≈0.2eV,Φe≈0.3eV)时,M/O界面存在从欧姆接触向接触限制的转变;(ⅱ)ηEL随δe′/δh′的增大而减小,但δe′/δh′>2.5(Hh′≈0.2eV,He′>0.4eV),ηEL的变化趋势变得平缓,这时载流子注入对器件的ηEL起支配作用;(ⅲ)逐渐增加Lh/L比值,较低电压下ηR呈下降趋势,较高电压下ηR则呈上升趋势.当电压超过启动电压后,对于给定的Lh/L,随电压的增大,ηEL是先增加后降低,且随着Lh/L的增加,ηEL的这种变化趋势更加明显.这些都与报道的理论及实验结果相符.