载流子阶梯效应调控有机发光二极管三线态激子的解离和散射

三线态激子-电荷相互作用(triplet excition-charge interaction,TQI)有解离和散射两种形式,但至今仍未明确空穴注入层如何影响三线态激子的解离和散射以及磁电导(magneto-conductance,MC)正负之间的转变.本文采用能产生载流子阶梯效应的HAT-CN作为空穴注入层,运用磁效应作为工具对器件内部微观机理进行研究.结果表明,器件内部存在超精细、解离、散射三个特征磁场,利用Lorentzian和non-Lorentzian函数对MC进行拟合并得以验证.超精细场源于载流子自旋与氢核自旋间的超精细相互作用.随磁场增强,空穴注入层与空穴传输层界面产生载流子阶梯效应,提高了空穴注入效率,三线态激子被空穴解离后产生二次载流子.载流子阶梯效应也会导致注入电荷大量积累,载流子被三线态激子散射,使其迁移率降低,不利于激发态的形成和器件发光.MC由K_(S)/K_(T)(重组速率比)调制,电压较小时K_(S)>>K_(T),重组比相对较大,产生正MC;随电压增大K_(S)≈K_(T)=K,此时K_(S)/K_(T)趋近于1,出现负MC;尤其在低温下,MC均为负值.本工作为空穴注入层调控三线态激子的解离和散射及MC正负之间的转变提供新思路.