基于无机电荷产生层的量子点电致发光器件EI北大核心CSCD

利用WO_(3)/ZnO作为电荷产生层(CGL)制备了具有倒置结构的量子点电致发光器件(QLED),相比于传统的基于单层ZnO作为电子传输层的QLED,利用CGL-QLED的电流效率提高了近30%。这主要归因于CGL的电子注入具有电场依赖特性,从而使得器件中的电荷注入更加平衡,提高了激子的形成效率,抑制了载流子导致的猝灭过程。此外,我们通过瞬态电致发光光谱技术及电容特性测试,分析了基于CGL的QLED的器件工作机制,发现CGL中可以存储大量的载流子,从而使得器件在脉冲电压驱动时出现发光过冲现象。其环境稳定性也与常规的基于ZnO的器件一致。而由于CGL独特的电荷产生机制,使得其不依赖于电极功函数特性。我们相信,这种器件结构在改善器件稳定性及良率方面有着巨大潜力。     

不同缓冲气体中ArF准分子激光系统放电特性分析

为深入理解挖掘ArF准分子激光系统运转机制,进而获得ArF准分子激光系统设计优化的理论及方向性指导,文章基于流体模型,以气体高压放电等离子体深紫外激光辐射过程为主要研究对象,研究了放电抽运ArF准分子激光系统的动力学特性,分析了不同缓冲气体中, ArF准分子激光系统极板间电压、电流、光子数密度变化趋势及电子数密度空间分布情况,讨论了光电离在系统放电过程中的重要作用.结果表明, Ne作为缓冲气体时,电子耗尽层及阴极鞘层宽度更小,放电更加稳定.在Ne中添加杂质气体Xe,可以通过光电离加速放电区域的扩展,减小电子耗尽层及阴极鞘层的宽度,降低放电发生的阈值电压,提高放电稳定性.     

大气压Ar／NH3介质阻挡辉光放电的仿真研究

为了研究火气压下氩气（Ar）中掺杂氨气（NH3）的Ar／NH3介质阻挡辉光放电的放电机理,通过建立一‘个多粒子的自洽耦合流体模型,采用有限元方法进行数值计算,得到了气体间隙压降、介质表面电荷密度、放电电流密度随时间的周期变化波形,以及带电粒子、中性粒子与空间电场强度的时空分布．仿真计算结果表明：气体间隙的周期击穿过程主要由气隙电压控制,并受气隙两侧介质极板上积聚的表面电荷的影响．气隙间带电粒子密度和电场强度的时空分布表明本文的放电过程存在阴极位降区、负辉区、法拉第暗区、等离子体正柱区等辉光放电的典型区域,放电模式为大气压辉光放电．在Ar/NH3等离子体中,主要的正离子为NH＋,其次为Ar2＋,主要的负离子为NHi：NH3分解产生的主要的激发态分子为NH,NH2和N2H3,而最终的稳态产物主要是N2和H2．     

金属氟化物对聚合物发光二极管发光性能的提高

在以聚合物发光材料MEH-PPV为发光层的聚合物发光二极管(PLEDs)的金属阴极与聚合物发光层之间插入一层绝缘的金属氟化物,发光器件的发光性能有所提高,而且绝缘层的厚度会影响器件性能提高的最终效果。特别是具有LiF／Al的双层电极的发光器件,其发光特性与工作性能优良,但稳定性较差的Ba(Ca)／Al电极结构器件的发光特性具有可比性。初步分析表明绝缘层的插入造成了发光聚合物层与金属电极界面的能带发生弯曲,降低了发光器件中少数载流子电子的注入势垒,提高了发光器件中少数载流子电子的注入效率。从而最终导致了发光器件的开启电压、发光强度、外量子效率及电流效率等发光性能指标的显著提高。     

高场作用下有机双层器件的场致复合发光

以在高场作用下载流子对三角势垒的Fowler Nordheim隧穿理论为基础 ,建立了双层有机电致发光器件载流子的输运与复合发光模型。求出了稳态下电荷载流子的复合发光与电压和界面势垒的函数关系式 ,计算并讨论了所加电压和阳极区与阴极区厚度之比 (Lh/Le)对复合发光的影响。该理论模型很好地解释了电场对复合区域的调制作用。     

有机薄膜电致发光器件载流子注入和传输性质的研究

制备了不同电极、不同厚度、以8-羟基喹啉铝螯合物(Alq3)为发光层的有机薄膜电致发光(TFEL)器件。分析了它们的电流密度-电压关系。不同阳极器件的电流变化很大,而改变阴极时电流密度的变化较小,说明电流以空穴为主。根据不同阴极器件的电致发光效率的比较,说明电子是决定器件电致发光效率的少数载流子。从不同厚度的器件的结果讨论了载流子的传输性质,认为在ITO/Alq3/Al器件中的电流符合陷阱限制的空间电荷电流.     

多脉冲磁绝缘线振荡器阴极释气电离仿真研究

在磁绝缘线振荡器（MILO）阴极释气电离物理建模技术以及三维自洽运算基础上,研究了残存气体脉冲缩短,并分析了释气电离对多脉冲MILO运行的影响。把多脉冲释气分为脉冲内阴极释气脉间残余气体累积两个部分,研究了不同释气率以及残余气体对整个器件的运行产生影响。计算结果表明,多脉冲运行MILO最主要影响因素是释气后电离产生的正离子,当正离子密度超过发射电子密度时,束波互作用被破坏。     

光照下高电子迁移率晶体管特性分析

以光照下耗尽型AlGaAs/GaAs高电子迁移率晶体管为例,考虑了光生载流子对半导体内电荷密度的影响和光压效应,采用器件的电荷控制模型,分析了光照对器件夹断电压、二维电子气浓度、I-V特性以及跨导的影响.与无光照的情况相比较,夹断电压变小,二维电子气浓度 增大,从而提高了器件的电流增益,增大了跨导.     

基于光子发射的电火花加工电极能量分布研究

为了研究电火仡加工过程的机理,基于光子发射计算了阴极、阳极的能量分布.首先得到了放电通道中的正离子及电子的物质波长,发现正离子主要以振动的形式运动在放电通道中向外辐射光子,而电子主要以衍射的形式运动在阳极表面向外辐射光子.通过假设光子以等概率的形式辐射,计算了阴极、阳极表面获得的热流密度、热流量以及平均热流密度的方程,重新解释了小脉宽电流加上的明显极性效应,以及大脉宽条件下的不明显极性效应.最后,阐述了这一原理对电火花微细加工精加上以及粗加工的影响,说明小脉宽电流应该用正极性加工且可设法压缩放电通道提高精度,大脉宽应该用负极件加工且不必压缩放电通道提高效率及表面质量.     

空间电荷限制电流法测量共混体系中空穴的迁移率

载流子迁移率测量是有机半导体材料与器件研究中的重要内容之一.以聚噻吩为电子给体材料, C₆₀的衍生物为电子受体材料,制备了一种单电荷传输器件.用空间电荷限制电流法测出了不同溶剂形成的 活性层及不同温度热处理后器件中空穴的迁移率.结果表明:器件中电荷的传输J-V曲线符合Mott-Gurney方程, 不同溶剂形成活性层中空穴具有不同的迁移率,高沸点的溶剂1, 2-二氯苯形成的活性层具有较高的空穴迁移率, 热处理有利于器件中空穴迁移率的提高.同时还进一步分析了空穴迁移率变化的原因.     

实验研究大气压多脉冲辉光放电的模式和机理

采用稍不平行电极进行大气压He气介质阻挡多脉冲辉光放电实验,通过增强电子耦合器件相机短时曝光照片,研究大气压多脉冲辉光放电在不同时刻的放电模式.通过气隙放电电流、表面电荷计算,理论分析了表面电荷、空间电荷、外加电压与气隙电场强度的关系,研究大气压辉光放电形成多脉冲的机理.实验结果表明,放电首先在间隙稍窄的电极左端开始;在第一个脉冲电流峰值,电极右端也开始放电;第一个电流脉冲经历了Townsend放电到辉光放电的过程;电流脉冲之间的时间内,间隙一直维持着微弱的辉光放电;随后的每个电流脉冲均是辉光放电.理论分析表明,大气压辉光放电的多个电流脉冲是表面电荷、空间电荷与外加电压共同演化的结果;除放电伊始出现Townsend放电外,同一半周期内的放电电流脉冲中不会再出现Townsend放电. 关键词： 介质阻挡放电 增强电子耦合器件 大气压辉光放电 多脉冲     

硅锥场发射阵列中离子轰击现象的分析

离子轰击影响尖端场致发射器件的稳定性和工作寿命.阐述了数值模拟硅锥阴极离子轰击现象的基本理论,并以硅锥场发射阵列的一个单元结构为例模拟了气体-电子碰撞电离产生的正离子回轰尖端的全过程,对模型中的硅锥受损的位置和程度进行了分析,得出了一些结论.     

大气压氩气介质阻挡辉光放电的一维仿真研究

为了研究氩气(Ar)中介质阻挡大气压辉光放电(APGD)的放电机理, 通过建立一个一维的多粒子自洽耦合流体模型, 采用有限元方法进行数值计算, 得到了气体间隙压降、介质表面电荷密度、放电电流密度随时间的周期变化波形, 以及电子、离子、亚稳态粒子密度和空间电场强度的时空分布. 仿真计算结果表明：介质表面积聚的电荷对于放电的过程的起始及熄灭具有重要作用;当增大外施电压时, 放电击穿时刻提前, 放电电流密度和介质表面电荷密度峰值增大, 表明放电过程更加剧烈;随着阻挡介质相对介电常数的增大, 放电电流密度也随之增大. 各粒子密度及电场的时空分布表明放电过程在外施电压半个周期中只有一次放电, 且存在明显的阴极位降区、负辉区、等离子体正柱区等辉光放电的典型区域, 为大气压辉光放电(APGD).     

适用于深亚微米NMOSFET ESD效应的非本地传输模型

分析了深亚微米NMOSFET在ESD应力下的非本地传输特性，分析说明了速度过冲效应可以增大漏端电流，改变器件特性. NMOSFET能量弛豫时间与器件中该点的电场、载流子速度和载流子能量密切相关，从而不能再近似为一个常数.利用蒙特卡罗仿真方法得到电子能量弛豫时间和电子高场迁移率与电子能量的关系表达式，并使用上述模型进行了ESD器件仿真，与实验结果的对比显示，使用该能量弛豫时间模型和高场迁移率模型可以得到准确的器件I-V曲线. 关键词： 静电放电 速度过冲 能量弛豫时间     

气体放电阴极鞘层氩离子的自洽蒙特卡罗模拟

建立了气体放电阴极鞘层离子的自洽蒙特卡罗模拟模型,考虑了离子与中性原子的电荷交换碰撞和弹性散射,用到了精确依赖于离子能量的电荷交换和动量输运截面。模拟了氩离子在阴极鞘层中的运动,得到了不同气压下自治电场分布,离子的能量分布和角分布,发现:离子由鞘层边界向阴极运动过程中,离子能量分布的高能部分逐渐增大,角分布向小角度部分压缩,鞘层中的强电场加速和聚焦了离子;在鞘层边界附近的电场呈非线性。     

纳秒脉冲下真空中绝缘子表面带电特性

 实验研究了前沿50 ns、脉宽350 ns和3 μs正负极性的4种脉冲电压作用下,真空中绝缘材料的各种局部放电现象以及由此引起的表面带电。结果表明:在脉冲电压作用下,绝缘材料沿面闪络发生前会发生各种局部放电现象,局部放电是纳秒脉冲下绝缘材料表面带电的根本原因。只要发生局部放电,绝缘材料表面就会出现正极性的电荷,并且在阴极附近的电荷密度略大于阳极附近的电荷密度,但由于材料陷阱的分布,也会有局部突变。有机玻璃比聚乙烯容易发生局部放电和积聚电荷,沿面闪络电压值更低。局部放电引起表面带电的物理机制是二次电子发射形成过程中的电子碰撞电离和材料陷阱捕获电荷共同作用。     

介质阻挡均匀大气压辉光放电数值模拟研究

通过数值求解一维电子、离子连续性方程和动量方程，以及电流连续性方程，计算了氦气介 质阻挡大气压辉光放电电子、离子密度和电场在放电空间的时空分布，以及放电电流密度和 绝缘介质板充电电荷密度随时间的变化. 分析讨论所加电压频率、幅值及介质板性质等对均 匀大气压辉光放电性质的影响. 当外加电压频率足够高时，大量离子被俘获在放电空间，空 间电荷场又引起足够多的电子滞留在放电空间. 这些种子电子使得在大气压下发生汤森放电 ，放电空间结构类似于低气压辉光放电，即存在明显的阴极位降区、负辉区、法拉第暗区和 等离子体正柱 关键词： 大气压辉光放电 介质阻挡 数值模拟 等离子体     

典型有机发光二极管中载流子传输和复合模型

提高载流子复合效率是改善有机发光二极管(OLEDs)发光效率的重要方法。采用真空热蒸发成膜法制作了典型双层结构的OLEDs(ITO/TPD/Alq₃/Al)。二极管的性能测试结果表明器件的电流-电压关系与Fow ler-Nordheim场发射载流子注入理论符合得较好。以Fow ler-Nordheim场发射载流子的隧穿注入理论为基础,对OLEDs的电流进行理论分析和数学推导,建立典型双层结构有机发光二极管中载流子传输、复合的理论模型。以此模型为依据,对载流子注入复合进行理论分析,探究载流子注入复合的效率的表达式。在外加电压和器件材料一定下,得出了载流子复合效率与阳极区一侧积累的空穴面密度和阴极区一侧积累的电子面密度的关系表达式。     

电子倍增CCD的电荷倍增特性研究

建立了电子倍增CCD的载流子倍增寄存器的电荷倍增模型,分析了电子倍增CCD的结构特征和载流子倍增寄存器的工作原理及其电荷倍增特性.利用Z域分析方法得到载流子倍增寄存器的电荷倍增传递函数及其幅频响应.计算表明,提高载流子倍增寄存器的电荷倍增系数可以提高电子倍增CCD的幅频响应.同时,用增益起伏因子来分析载流子倍增寄存器的增益起伏特性,得到了电荷倍增率,寄存器级数与增益起伏因子的数值关系.在寄存器级数N=400条件下,当电荷倍增系数α≤0.15时,增益起伏因子随电荷倍增系数增大而增大;而当α≥0.15时,增益起伏因子随电荷倍增系数的增大而减小.通过典型的电子倍增CCD相机的实验验证了建立的模型.     

全溶液法制备有机发光二极管及PEIE浓度对器件光电性能的影响

对溶液化发光层成膜参数及电子传输层浓度进行调控,优化发光层成膜效果及器件发光性能,同时使用导电聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）作为透明阳极,刮涂导电银浆作为阴极,通过全溶液法制备了高效率的OLED。研究发现,发光层成膜参数的调整有效改善了其成膜效果。且适当的电子传输层材料浓度可以改善器件的载流子注入平衡,有效降低阴极的功函数,提高器件的发光性能;酸后处理的PEDOT:PSS薄膜导电性大大提升,在可见光范围的透过率与ITO相当。全溶液制备的发光器件最大电流效率为1.441 cd/A,与以ITO为电极的器件相比,增加了近50倍。