Ir(PPY)3对Rubrene荧光材料的敏化性研究

最近几年,磷光器件是有机电致发光研究领域和产业化的一大热点。在实验中作者发现PVK∶PBD∶Rubrene共掺体系的发光中存在较强的PVK发光,能量传递不充分。由于一些具有重金属离子的有机物,存在强的自旋-轨道耦合作用,引入到共掺体系可以充分利用单线态和三线态的发光,从而获得高于一般有机材料器件所达到的内量子效率。为获得单色性较好的Rubrene发光,作者将磷光敏化剂Ir(ppy)3引入到PVK∶PBD∶Rubrene共掺溶液中,得到了纯正Rubrene发光,Forester能量传递也更加充分。当进一步提高Rubrene掺杂浓度以后,单色性Rubrene发光更加明显,并讨论了Ir(ppy)3所起的作用和器件的发光机理。磷光材料与有机小分子材料共掺的方法,可以有效提高器件的发光亮度及效率。

基于在聚合物中掺杂染料DCJTB的白色有机电致发光器件

将Alq3和DCJTB作为掺杂物与基质PVK按照不同比例混合共溶,旋涂成膜,制备了PVK∶Alq3∶DCJTB为发光层的结构为ITO/PVK∶Alq3∶DCJTB/BCP/Alq3/LiF/Al的器件,其中Alq3和BCP分别用作电子传输层和空穴阻挡层,PVK用作蓝光发光层和空穴传输层。保持PVK和DCJTB的质量比为100∶1不变,改变PVK和Alq3的质量比,当PVK和Alq3的质量比为20∶1时,得到了效果较好的白光。器件在电压为14V时,色坐标达到(0.33,0.36),在10～14V范围内变化甚微。

不同溶剂溶解聚合物光伏特性的研究

采用聚3-己基噻吩(P3HT)溶于不同溶剂作为光敏层制备光伏器件,器件结构为:ITO/PEDOT:PSS/P3HT/Al.我们分析了聚3-己基噻吩(P3HT)溶于不同溶剂制成的光敏层薄膜,并对光敏层薄膜的形貌通过原子力显微镜(AFM)进行了表征.研究发现,P3HT溶于氯苯的薄膜形貌最优,光伏特性最好,短路电流、开路电压都比溶于氯仿和二甲苯的高.

最小二乘拟合计算有机薄膜晶体管阈值电压的研究

通过制备了一个基于并五笨为有源层的顶栅底接触OTFT器件获取电流电压实验数据,并运用电流电压特性曲线理论拟合计算方法计算其阈值电压.研究发现,采用不同的拟合方法得到的阈值电压值有较大的差异.若选取转移特性曲线线性区距中心1/2范围内测试点进行最小二乘拟合计算出的阈值电压能减少采用其他拟合方法的固有不准确性,而且与其他方法得到阈值电压最接近.

工作气氛对氮化硅薄膜结构的影响

以石英玻璃和抛光硅片做为衬底材料,采用射频磁控反应溅射法,通过改变 Ar/N_2流量比得到了一系列氮化硅薄膜。用分光光度计对薄膜的光学特性进行了表征;X 射线光电子能谱(XPS)表明薄膜中出现了 Si-N 的键合结构;原子力显微镜(AFM)图显示了在抛光硅片上制备出的薄膜比较平整、致密。实验结果表明:纯 N_2条件下制备的薄膜比使用 Ar 和 N_2混合气体条件下制备的薄膜中的 SiN_x 含量要低;在混合气体参与的条件下,随着氮气流量的增加,薄膜中出现了微孔,缺陷态增加,并对微孔的形成机制进行了解释。

水溶性CuPc旋涂转速及退火方式对蓝色有机电致发光器件性能的影响

本文以Be(PP)2为发光层、水溶性酞菁铜(WS-CuPc)为空穴注入层、NPB为空穴传输层,制备了结构为ITO/WS-CuPc/NPB/Be(PP)2/LiF/Al的蓝色有机发光二极管(OLEDs).研究了WS-CuPc不同旋涂转速对器件性能的影响.并在WS-CuPc最佳旋涂转速的基础上,进一步研究了WS-CuPc薄膜不同退火方式对器件性能的影响.实验中,对WS-CuPc层采用了一种新的退火方式,即对ITO玻璃衬底先加热后旋涂WS-CuPc层,并与传统退火方式及不经过退火处理的器件性能进行了比较,通过原子力显微镜(AFM)分析了不同处理方式对WS-CuPc薄膜表面形貌的影响.实验结果发现:WS-CuPc的最佳旋涂转速为3000r/min.在最佳旋涂转速的基础上,对WS-CuPc薄膜采用新退火方式得到的薄膜粗糙度比较小,器件性能最好.

两种主体材料中Ir(ppy)3和Rubrene的能量传递特性

OLED技术被认为是最有可能取代液晶显示的全新技术,而OLED中的有机电致磷光器件是近年来的研究热点。有机电致磷光器件的发光层往往采用主客体掺杂体系,主客体分子内的能量传递是磷光发光体分子被激发的主要途径,因此选择吸收能量和传递能量好的主体材料是改进有机电致磷光器件性能的主要途径之一。文章分别以PVK和CBP作为主体材料,以磷光材料Ir(ppy)3和荧光材料Rubrene作为掺杂剂,制备了不同配比的器件,研究了主体材料和掺杂剂之间的能量传递特性。结果发现,这两种主体材料分别通过Ir(ppy)3向Rubrene传递能量是主要的能量传递机制,而且CBP作为主体时能量传递比PVK更充分。另外掺入Ir(ppy)3后的器件比不掺Ir(ppy)3的器件在相同电压下的光功率明显增强。当我们增加Ir(ppy)3的浓度时,相同电压下的光功率下降,浓度猝灭效应增强。

高分子有机场效应晶体管中退火引起的自组织微观结构变化的研究

为了进一步洞悉高分子薄膜自组织机理和高分子有机场效应晶体管(OFET)载流子迁移率之间的直接关联性,本工作采用先进的同步辐射掠入射X射线衍射(GIXRD)技术,研究了高分子OFET中高分子半导体高度区域规则的聚(3-己基噻吩)(RR-P3HT)工作层薄膜,由不同退火温度所导致的薄膜自组织微观结构的变化.GIXRD测试实验结果显示了,对于不同高分子薄膜制备方法(旋涂法及滴膜法)及不同溶液浓度(RR-P3HT溶液浓度为2.5mg/ml及3.5mg/ml)制备的RR-P3HT有机半导体工作层,在氮气气氛下,经过150℃热退火后,形成的噻吩环面垂直于基底,π-π堆积方向平行于衬底二维微晶粒薄片结构较多,微晶粒薄片的晶粒结构较好,有利于载流子的传输.GIXRD测试实验结果也验证了,一个合适的退火处理,将更有利于这个自组织过程中"edge-on"的微晶粒薄片结构的形成,结果将导致高分子OFET中场效应迁移率的提高.

非溶剂掺杂完善自组织机理提升高度区域规则的(3-己基噻吩)有机场效应晶体管器件性能的研究

为了保证在低温加工及溶液制备的情况下,能够提升高度区域规则的聚(3-己基噻吩)(RR-P3HT)有机场效应晶体管(OFET)的器件性能,本文研究了室温下乙醇及乙腈非溶剂的掺杂,及其对高分子自组织机理与导致的RR-P3HTOFET电学性能的影响.实验发现,适量进行乙醇及乙腈非溶剂的掺杂,将促进RR-P3HT薄膜形成更多期望的微晶粒薄片结构,完善高分子自组织机理,导致RR-P3HTOFET电学性能的提升.实验表明,在RR-P3HT溶液中进行5%乙腈添加后,其器件场效应迁移率的值由原来的4.04×10-4cm2/V·s增加到3.39×10-3cm2/V·s,RR-P3HTOFET的场效应迁移率增强了大约8倍.而当乙醇及乙腈非溶剂掺杂浓度过量时,二维微晶粒结构的有序度降低,并且产生了明显的沉淀析出现象,薄膜呈现明显的龟裂现象,这样的沉淀物析出物在导电沟道里将作为缺陷存在,降低了RR-P3HT OFET的器件性能.