高分子发光二极管载流子注入过程研究

采用交流阻抗谱，电容-电压，电容-频率等实验方法，研究了共轭高分子MEH-PPV(poly［2-methoxy，5-(2-ethylhexoxy)-1，4-phenylene vinylene］)发光二极管的载流子注入过程.对于结构为ITO/PEDOT/MEH-PPV/Ba/Al的发光器件，实验结果表明，电极界面是欧姆接触的，载流子的注入是非平衡的，器件薄膜中存在陷阱容易俘获注入电荷，形成空间电荷区，陷阱密度约为3.75×10¹⁶cm^-3. 关键词： 高分子发光二极管 交流阻抗谱 cole-cole图 载流子注入     

LiF插层对有机发光二极管磁场效应的调控

制备了有LiF插层的有机发光二极管,以八羟基喹啉铝（Alq₃）作为电子传输层,N, N′-二苯基-N, N′-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺（NPB）作为空穴传输层.通过改变Alq₃与NPB间LiF插层的厚度,研究了不同温度下器件的光电特性及电致发光的磁场效应.测量结果表明:LiF插层可以影响器件内部载流子的输运和激发态的形成.较厚的插层阻碍了空穴的传输,使器件的电流效率变低.但实验中发现, 关键词： LiF插层结构 磁场效应 三重态激子     

一种基于荧光材料的聚合物白光发光二极管

制备了一种基于荧光聚合物共混的单发光层聚合物白光发光二极管.器件结构为铟锡氧化物/苯磺酸掺杂聚乙烯基二氧噻吩/发光层/ 1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯41/Ba/Al,蓝光材料芴-氟化喹喔啉共聚物(PF-BPFQ5)、绿光材料苯基取代的聚对苯乙炔(P-PPV)和红光材料聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH-PPV)共混为发光层.当PF-BPFQ5,P-PPV,MEH-PPV的质量比例为100∶06∶06时,获得标准的白光,色坐标为（033 关键词： 聚合物发光二极管 白光 共混     

发光层和空穴传输层对白色电致发光器件性能的影响

利用电子传输性能良好的苯并噻唑螯合锌(Zn(BTZ)₂)作为蓝光层，通过设计不同类型的空穴传输层并试验不同厚度的发光层后，制作了一种最佳厚度的双发光层白色电致发光器件：氧化铟锡(ITO)/N-N′-双(3-甲基苯基)-N-N′-二苯基-1-1′-二苯基-4-4′-二胺(TPD)∶N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)(1∶0.0 关键词： 厚度 空穴传输层 白光 载流子     

由芴炔撑和苯并噻二唑组成的新型共轭聚合物的合成与光学性能

采用Pd(PPh₃)₄和CuI作为催化剂,在三乙胺和甲苯溶液中,采用2,7-二乙炔基-9,9-二辛基芴(PFE)和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑(BT),以不同配料比合成了一系列新型的聚芳炔聚合物。所有这些聚合物的数均分子质量M_n约为4000~12000,并在三氯甲烷和甲苯中都有很好的溶解性。研究了其紫外-可见吸收光谱、光致发光性能。随着共聚物中BT的增加,共聚物的光致发光的发射波长有少量红移,证明了由宽能带的2,7-二乙炔基-9,9-二辛基芴(PFE)和窄能带的4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑(BT)组成的共聚物,由于激子在窄能带单元中的限制使得在宽能带单元和窄能带单元之间发生了有效的分子内的能量转移。因此在聚芴炔链中引入不同含量的窄带隙杂环单元可实现对聚芴发光颜色的调节。     

MEH-PPV与TiO2共混体系太阳电池性能分析

以MEH-PPV(poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexoxy)-1,4-phenylene vinylene)为电子给体材料(Donor,D), TiO₂纳米线为电子受体材料(Acceptor,A),制成了共混体系太阳电池. 从D/A材料共混体系的紫外可见吸收光谱(UV-vis)、光荧光谱(PL)、器件的电荷传输的光导J-V图等方面,分析了MEH-PPV∶TiO₂体系器件性能变化的原因. 得出了当在纯MEH-PP 关键词： 太阳电池 聚合物 性能     

羧酸型聚芴/二氧化钛杂化材料的制备及其荧光猝灭行为

通过Suzuki偶合反应合成了聚[9,9-二辛基芴-9,9-双(丙酸基)芴](PF8COOH),并采用溶胶-凝胶法制备了羧酸型聚芴/二氧化钛(TiO₂)杂化材料。通过核磁共振氢谱(¹H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)和荧光发射光谱对聚合物及其杂化材料进行了表征,并研究了杂化材料的荧光猝灭行为。结果表明,所合成的PF8COOH数均分子量为19 600,PF8COOH的紫外-可见吸收和荧光发射光谱较聚(9,9-二辛基芴)(PF8)均发生红移。通过溶胶-凝胶法制得了PF8COOH/TiO₂杂化材料,其中TiO₂主要为金红石型。杂化材料出现明显的荧光猝灭现象,TiO₂含量越大则杂化材料的荧光猝灭现象越明显。羧基的引入可使聚芴与TiO₂之间的相互作用增强,电子更容易从聚芴向TiO₂转移,因而PF8COOH/TiO₂杂化材料的荧光猝灭现象比PF8/TiO₂杂化材料更明显。     

有机电致发光器件的动态电学特性

利用交流阻抗谱技术，研究了有机发光二极管ITO/Alq₃(90 nm)/Al的载流子传导机理.根据器件对不同频率的响应曲线及其等效电路模型，该器件可看作是由并联的电阻R_p和电容C_p再与电阻R_s串联而成，并根据实验数据求出了R_p，C_p和R_s的数值.实验结果表明器件的载流子传输机理属于指数分布式的陷阱电荷限制电流，其介电弛豫时间随偏压的增加而逐渐减小. 关键词： 3')" href="#">Alq₃ 陷阱电荷限制电流 交流阻抗谱 有机发光二极管     

两种新型芴衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

合成了两种新型芴衍生物:2,7-二（3,5-二（三氟甲基）苯基）-9,9-二乙基芴（1）和2,7-二（4-氟苯基）-9,9-二乙基芴（2）。通过元素分析、红外光谱（IR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）以及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。化合物1属于单斜晶系,P2₁/c空间群;化合物2属于三斜晶系,P-1空间群。通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的发光性能。结果表明:在CH₂Cl₂溶液和固态薄膜中,化合物1、2在350～400 nm波段有吸收峰,归属于π-π^*电荷跃迁;化合物1、2的光学带隙E_g分别为3.31 eV和3.30 eV,并且均有强烈的蓝色荧光发射现象（激发波长为330 nm）,在二氯甲烷中的荧光量子效率分别为0.62和0.61,固态荧光寿命分别为6.39 ns和9.00 ns。     

电极修饰层PEO/LiF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poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene)(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聚合物poly(ethylene oxide)(PEO),发光器件的发光性能有所提高,尤其是PEO/LiF共同对Al电极修饰时发光器件的开启电压、发光强度、电流效率等性能显著提高。初步分析表明修饰层的插入造成了发光聚合物层与金属电极界面形成势垒,通过空穴堆积抑制空穴的注入,增加电子的注入,并且PEO层可以有效抑制激子在阴极的猝灭。     

Enhanced quantum efficiency in polymer electroluminescence devices by inserting an ultrathin PMMA layer

We report an increase of electroluminescence (EL) efficiency by about two times for poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene) (MEH-PPV) based polymer light-emitting diodes (PLED) while employing an ultrathin layer of poly(methyl methacrylate) (PMMA) between a hole injection layer, polyethylenedioxythiophenne:polystyrenesulfonate (PEDOT:PSS) and an emitting layer, MEH-PPV. The peak power efficiency of the control device (ITO/MEH-PPV/LiF/Al) was 0.42 lm/W with a current efficiency of 0.66 cd/A. The device with the optimized thickness of PMMA interface layer shows the highest power efficiency of 1.15 lm/W at a current efficiency exceeding 1.83 cd/A. The significant improvement in the device performance is attributed to the decrease of holes injection and the promotion of electrons injection, which cause the balance of the carriers within the emitting layer.     

电场诱导空穴注入缓冲层PEDOT：PSS取向对OLED发光性能的影响

实验中以PEDOT:PSS在ITO基片上旋涂作为空穴传输层,并且在旋涂PEDOT:PSS的过程中在与ITO玻璃平面垂直的方向施加一个诱导聚合物取向的高压电场,试验着重研究了所加电场强度对双层器件:ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/Al器件性能的影响。测试结果表明,旋涂时所加电场的大小对器件的发光强度和起亮电压都有明显的影响。随着所加电场的增大,器件发光强度明显增加,起亮电压减小。由此表明:在高电场作用下,聚合物分子链沿电场方向发生了取向,而且随着电场增强这种取向作用会表现得越明显,并且在PEDOT:PSS膜表层会形成一个梯度变化的PSS聚集,使得从ITO到MEH-PPV的功函数逐渐上升,降低空穴注入势垒,增强了空穴的注入效率。     

Enhanced Efficiency of Polymer Light-Emitting Diodes by Dispersing Dehydrated Nanotube Titanic Acid in the Hole-buffer Layer

Efficiency of polymer light-emitting diodes (PLEDs) with poly(2-methoxy-5-(2-ethyl hexyloxy)-p-phenylene vinylene) (MEH-PPV) as an emitting layer was improved if a dehydrated nanotubed titanic acid (DNTA) doped hole-buffer layer polyethylene dioxythiophene (PEDOT) was used. Photoluminescence (PL) and Raman spectra indicated a stronger interaction between DNTA and sulfur atom in thiophene of PEDOT, which suppresses the chemical interaction between vinylene of MEH-PPV and thiophene of PEDOT. The interaction decreases the defect states in an interface region to result in enhancement in device efficiency, even though the hole transporting ability of PEDOT was decreased.     

含新型噁二唑类电子传输层的有机发光二极管性能研究

含吡啶基的噁二唑类材料(PDPyDP)作为一种新型的电子传输层被有效地应用于可溶性聚对苯乙炔(MEHPPV)为发光层的双层结构的有机发光二极管器件中,并将其光电性能与MEHPPV的单层结构器件及分别含苯环(PDPDP)和反1,2亚乙烯基(PDVDP)的另外两种二唑类电子传输层的双层结构器件进行比较.EL光谱测量表明,它们的发光均来自于MEHPPV层,而它们相似的器件电流和光输出随驱动电场变化的规律表明这些器件中相似的电荷转移过程,但电致发光阈值电场对于双层结构器件来说低于单层结构器件,而插入PDPyDP层的器件,其阈值电场最低.在电流密度为50mA/cm²时,单层器件及各插入PDVDP、PDPDP和PDPyDP的双层器件的外量子效率相对值分别为3×10^-3%,5×10^-3%,2×10^-2%和0.1%.并分析了插入PDPyDP使器件发光性能提高最为明显的原因.通过将此类器件的结构等作进一步优化,其最佳量子效率可高达1.44%.     

Enhanced Efficiency of Polymer： Fullerene Bulk Heterojunction Solar Cells with the Insertion of Thin TiO2 Layer near the LiF/A1 Electrode

The insertion layer of TiO2 between polymer-fullerene blend and LiF/AI electrode is used to enhance the shortcircuit current Isc and fill factor （FF）. The solar cell based on the blend of poly[2-methoxy-5-（2＇-ethylhexyloxy）- 1,4-phenylenevinylene] （MEH-PPV） and C60 with the modifying layer of TiO2 （about 20nm） shows the open- circuit Voc of about 0.62 V, short circuit current Isc of about 2.35 mA/cm^2, filling factor FF of about 0.284, and the power conversion efficiency （PCE） of about 2.4% under monochromatic light （50Onto） photoexcitation of about 17mW/cm^2. Compared to ceils without the TiO2 layer, the power conversion efficiency increases by about 17.5%. Similar effect is also obtained in cells with the undoped MEH-PPV structure of ITO/PEDOT：PASS/MEH- PPV/（TiO2）LiF/AI. The improved solar cell performance can be attributed to enhanced carrier extraction efficiency at the active layer/electrode interfaces when TiO2 is inserted.     

有机薄膜晶体管驱动聚合物发光二极管研究

研究了有机薄膜晶体管(OTFT)与聚合物发光二极管(PLED)集成制备技术和相关物理问题.OTFT结构为栅极钽(Ta)/绝缘层五氧化二钽(Ta2O5)/有源层并五苯(Pentacene)/源漏极金(Au);PLED器件结构为ITO/PEDOT:PEO(polyethylene oxide)/P-PPV或MEH-PPV/Ba/Al.PEDOT:PEO,P-PPV和MEH-PPV薄膜层均采用丝网印刷技术,实现了OTFT与PLED器件集成发光.其中OTFT器件的阈值电压为-7V,迁移率为0.91cm2/(V.s),并通过OTFT驱动得到以P-PPV和MEH-PPV为发光层的PLED器件的发光亮度分别达到124和26cd/m2,电流效率分别为12.4和1.1cd/A.利用丝网印刷技术可以有效控制高分子薄膜的沉积区域,实现功能器件的集成.     

体异质结有机太阳能电池性能提高的研究

制备了四种不同结构的有机太阳能电池器件,器件1 ITO/LiF/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/C₆₀/Al、器件2 ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/C₆₀/Al、器件3 ITO/LiF/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶C₆₀/C₆₀/Al和器件4 ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶C₆₀/C₆₀/Al。测量了它们的电流－电压特性,结果显示在ITO和PEDOT∶PSS之间插入一薄层LiF使得器件性能得到较大提高。其器件1的J_SC和FF比器件2的提高了74%和31%; 器件3的J_SC比器件4的提高了约40%。这主要是由于LiF层有效地抑制了空穴向阳极的传输,并且LiF层在ITO和PEDOT:PSS之间形成了良好的界面特性。因此,这种结构上的改进有效地提高了有机太阳能电池的性能。     

聚合物发光二极管面光源的光热特性

运用传输矩阵法及MATLAB软件模拟计算了以MEH-PPV为发光材料的PLED面光源出光率,分析了发光层、PEDOT层、ITO层对器件出光率的影响.模拟分析了玻璃表面半球形、圆台形、圆锥形3种微形貌对器件出光率的影响.仿真结果表明,玻璃表面为圆锥形微散射层对提高器件出光率最有利,且出光均匀性最好.最后分析了PLED面光...     

PbTe/PbSrTe半导体非对称量子阱中的Rashba效应

窄带隙半导体异质结构的自旋效应最近受到了国际上的很大关注.Ⅳ-Ⅵ族半导体具有各向异性和多能谷的特征,因此可以预期Rashba自旋效应在不同取向的Ⅳ-Ⅵ族半导体量子阱结构中存在显著差异.计算了多个取向的Pb_1-ySr_yTe/PbTe/Pb_1-xSr_xTe非对称量子阱中的Rashba分裂能,结果表明［100］取向的PbTe量子阱的Rashba分裂能在阱宽为5.0nm时 关键词： Ⅳ-Ⅵ族半导体 非对称量子阱 Rashba效应 自旋-轨道耦合分裂