驱动电压频率对固态阴极射线发光影响的研究

固态阴极射线发光(SSCL)是发光学中一种新的激发方式,引发出一些发光学中的重要问题,但是固态阴极射线发光的性质还不是十分清楚,需要进一步研究。文章用SiO₂作为电子加速层, 有机材料MEH-PPV为发光层, 在正弦交流电压驱动下实现了固态阴极射线发光,得到410和580 nm两个发光峰。通过研究这两个发光峰的性质,证实它们分别符合能带理论和分子理论。改变驱动电压的频率时,长波峰的发光强度随频率的增加而增加,而短波峰的发光强度随频率的增加而减小,这是由于这两个发光峰对应的上能级寿命不同引起的。     

固态阴极射线发光的表征

固态阴极射线发光（SSCL）是一种全新的激发方式,是发光的一个分支．文章作者辨认了固态阴极射线发光的本质,证明了它的普适性．文章对固态阴极射线发光的本质作了进一步的分析,分析了它的发光光谱及随驱动电压提高时的变化规律,证明了固态阴极射线激发既可引起激子发光,又可引起扩展态发光,扩展态的发光是激子离化后产生的电子一空穴的直接复合．文章作者还研究了固态阴极射线发光的瞬态特性及发光的衰减,证明了在它的发光波形中用传统的位相方法已不能表示固态阴极射线发光与激发电压的时间关系,并从它的两个发光峰随频率变化的明显差别提出了实测真实发光寿命的思路．     

Si3N4做电子加速层的聚［2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1，4-苯撑乙烯撑］固态阴极射线发光

用Si₃N₄作为电子加速层制备了固态阴极射线发光器件,其中发光层为聚［2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑］(MEH-PPV).在交流电压的驱动下,实现了MEH-PPV的固态阴极射线发光.与SiO₂做电子加速层的器件进行了对比研究,两种器件在交流电场的驱动下都得到了波峰位于417nm的短波长发光峰,它来自有机物中电子从最低未占分子轨道到最高占据分子轨道的直接复合发光,这进一步证明了固态阴极射线理论的正确性.在交流高场下比 关键词： 固态阴极射线发光 3N₄')" href="#">Si₃N₄ 电子加速层 电致发光     

Si3N4做电子加速层的聚[2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑]固态阴极射线发光

用Si3N4作为电子加速层制备了固态阴极射线发光器件,其中发光层为聚[2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV).在交流电压的驱动下,实现了MEH-PPV的固态阴极射线发光.与SiO2做电子加速层的器件进行了对比研究,两种器件在交流电场的驱动下都得到了波峰位于417 nm的短波长发光峰,它来自有机物中电子从最低未占分子轨道到最高占据分子轨道的直接复合发光,这进一步证明了固态阴极射线理论的正确性.在交流高场下比较了Si3N4和SiO2的电子加速能力,发现SiO2的电子加速能力要优于Si3N4的电子加速能力.     

有机磷光材料的固态阴极射线发光研究

采用有机磷光材料三-(2-苯基吡啶)-铱(Ir(PPY)₃)与无机材料SiO₂复合制成夹层结构器件,用交流电压驱动获得了Ir(PPY)₃主峰位于517nm的发光和主峰位于435nm的蓝色发光.通过分析器件的光谱特性,发现这两个发光峰都是源于SiO₂中加速电子直接碰撞激发有机层引起的固态阴极射线发光.继实现多种有机聚合物材料和有机小分子材料八羟基喹啉铝(Alq₃)的固体阴极射线发光之后,又证实了有机 关键词： 夹层结构器件 有机磷光材料 固态阴极射线发光     

不同加速层材料对固态阴极射线发光的影响

在固态阴极射线发光中,过热电子碰撞激发有机材料而发光,因此加速层对电子的加速能力是影响器件发光亮度的关键因素之一.分别以SiO2和ZnO作为加速层.制备出两种固态阴极射线发光器件A:ITO/MEH-PPV/SiO2/Al和B:ITO/MEH-PPV/ZnO/Al.通过理论计算比较了电子从电极注入到加速层的隧穿电流密度以及SiO2层与ZnO层的电场强度,计算结果表明:在相同驱动电压下,SiO2作为电子加速层时隧穿电流的密度要大于ZnO层的隧穿电流的密度,并且SiO2层的电场强度比ZnO层的电场强度大.实验结果表明:SiO2作为加速层的器件的发光强度高于以ZnO为电子加速层器件的发光强度.     

MEH-PPV固态阴极射线发光动力学研究

在分层优化基础上，用MEH-PPV和SiO2复合制成夹层结构器件，在交流电压的三个区域下 ，表现出不同的发光.在电压较低时得到了红色发光，电压较高时得到了蓝色发光，电压的中间区域为两种发光的叠加.这两种发光都是源于SiO2中加速电子直接碰撞激发有机发光层而引起的固态阴极射线发光.通过对器件光学特性的研究，分析了光谱变化的范围及规律.     

有机场致发光中能带模型与分子理论的讨论

在有机场致发光中,能带模型及分子理论从20世纪就存在尖锐的矛盾。在分层优化方案中,经SiO₂加速后的电子能量可以到达10eV,这足以激发发光材料发光,将分层优化方案应用到有机场致发光材料中。发现了固态阴极射线发光(SSCL),经过对它的交叉证明、普适性的验证,肯定了固态阴极射线的发光确实是在发光二极管,无机及有机场致发光之外的一种完全新型的电场诱导的发光。SSCL的特征是在它的光谱中出现短波发光峰,实验证明长波发光峰的减弱是由于电场离化效应。研究了这种效应出现的电压阈值并和SSCL的短波峰出现的电压相比,发现短波峰的出现是在激子的电场离化之后,从而找出了电子处于局域态与扩展态的分水岭,解释了在有机场致发光中能带模型和分子理论并不矛盾,只是适用的条件不同。激子的离化是随电场强度而渐进的变化,因此会有一个两种过程并存的范围。     

ZnO纳米棒在聚［2-甲氧基-5-（2-乙基-己氧基）-1，4-苯撑乙烯撑］固态阴极射线发光器件中的应用研究

利用ZnO纳米棒阵列场发射电极,以SiO₂做为电子加速层制备了固态阴极射线器件,发光层为聚［2-甲氧基-5-（2-乙基-己氧基）-1,4-苯撑乙烯撑］（MEH-PPV）,在交流驱动下得到了MEH-PPV的固态阴极射线发光,探测到了长波峰和短波峰的发射,并和无电子加速层的器件做了比较,证明混合激发模式下的器件在长波长的发光亮度更大. 关键词： 固态阴极射线 ZnO纳米棒阵列 电子加速 电致发光     

MEH-PPV/SiO_2异质结发光机理和非晶SiO_2二次特性的研究

在薄膜电致发光中采用有机聚合物MEH-PPV和无机半导体SiO_2复合制成异质结发光器件,利用SiO_2的加速、倍增和离化的二次特性,实现了固态阴极射线发光.结构为ITO/SiO_2/MEH-PPV/SiO_2/Al的发光器件,其电致发光光谱的显著特征是有两个发光谱带.光谱中除了波长较长(峰值为583 nm)的MEH-PPV的激子发光谱外,还观察到了波长较短(峰值为403 nm)的蓝色发光谱,并且长短波的发光强度随着电压的不同而变化.电压较低时,只有长波光发射.当电压较高时,只有短波光存在.这种有两个谱带的发光是固态阴极射线发光的独特标志,它是一种全新的激发方式,引发出发光学中一些新而重要的问题.固态阴极射线发光理论的重要方面之一就足SiO_2的二次特性.文章研究了固态阴极射线发光动力学问题,高电场下SO_2二次特性及厚度对二次特性的影响.     

PPV固态类阴极射线发光动力学的研究

制备了三种结构的薄膜电致发光器件，以PPV作为发光层，SiO2作加速层，证明了固态类阴极射线发光的存在，对其发光动力学中的一些问题进行了研究，固态类阴极射线发光这一现象将为形成一类新的平板显示技术的开创成为可能。     

固态阴极射线发光亮度的提高

为提高固态阴极射线发光亮度,以碰撞激发为核心,采取了两个方面的措施：第一是增大初电子的密度及过热电子的能量;第二是采用固态阴极射线发光和有机电致发光的混合或级联激发．固态阴极射线发光中的初电子来源包括从电极隧穿的电子和从界面态及材料陷阱中获释的电子．这些电子在电场的作用下在固体薄膜中加速获得能量,成为过热电子．它们碰撞激发有机材料发光后,本身并没有湮灭,而和传导电子及倍增电子一道与注入的空穴复合,产生发光．     

ZnAl2O4：Mn薄膜的阴极射线发光特性的研究

采用喷雾热解法在铝矽酸盐陶瓷基底上合成了过渡族金属离子锰(Mn2 )掺杂的铝酸锌(ZnAl2O4)发光膜,研究了ZnAl2O4∶Mn膜在中至低电子束电压(<5 kV)激发下的阴极射线发光特性。生成的ZnAl2O4∶Mn膜在退火温度高于550℃时发出峰值位于525 nm的绿光,是由Mn2 的4T1→6A1跃迁引起的。测量了ZnAl2O4∶Mn膜阴极射线发光的色坐标和色纯度,其色坐标为x=0.150,y=0.734,色纯度为82%。ZnAl2O4∶Mn膜的阴极射线发光亮度和效率依赖于激发电压和电流密度。随着电流密度的增加,观察到了亮度饱和现象。在激发电压为4 kV、电流密度为38μA.cm-2的条件下,ZnAl2O4∶Mn薄膜的亮度可达540 cd.m-2,效率为4.5 lm.W-1。     

有机分子的固态类阴极射线发光

固态类阴极射线发光是我们提出的一种全新的激发发光方式，利用无机半导体作为电子加速层，加速电子使之获得高能量，然后碰撞激发有机分子(小分子和聚合物)发光。介绍和总结了固态类阴极射线发光方法提出的物理背景，已经取得的实验结果和目前尚存在的问题，并提出了解决这些问题的设想。     

共轭聚合物MEH-PPV的固态阴极射线发光

在有机／无机异质结ZnS／MEH－PPV／ZnS器件中，交流驱动条件下，实现了共轭聚合物MEH－PPV的固态阴极射线发光，器件的发光光谱与MEH－PPV的光致发光谱相同。电子经过ZnS层加速后，成为过热电子，这些过热电子直接碰撞激发MEH－PPV而发光。在日光灯照明下，可以看到器件的均匀发光。     

稀土硫氧化物薄膜的阴极射线发光

制出了稀土硫氧化物薄膜,这种薄膜本征阴极射线发光效率与同样的粉末状材料相等。这些薄膜可承受电子束装置的最大功率密度7W/mm~2,而不致烧伤或强度达到饱和。用12—KV阴极射线激发铽(Tb)激活的硫氧化镧薄膜,测得最高亮度,4×10~4呎朗伯是受到激发设备条件的限制的、做出了以Eu,Tb,和Tm激活的一种硫氧化镧多层薄膜,其发光颜色随电压而变化。     

SiO2/C9-PPV异质结中类阴极射线发光及有机电致发光的交互增强

用夹在两层SiO2之间的发光聚合物C9-PPV作成器件，在交流电激发下得到了超出有机电致发光黄绿色发光的蓝色发光.通过对器件光学特性的研究，发现这种发光源于SiO2中加速电子直接碰撞激发有机发光层而引起的类阴极射线发光.使用非对称结构，得到了类阴极射线发光与有机电致发光相互增强的混合发光. 关键词： 混合发光 类阴极射线发光 有机电致发光     

SiO2厚度对类阴极射线发光中电子加速的影响

研究了有机 /无机复合结构ITO/SiO2 /MEH PPV/SiO2 /Al器件的类阴极射线发光性质 ,电子经过SiO2层加速后 ,激发MEH PPV层发光。发光除了MEH PPV激子发光峰外 ,还有一个带间复合的能量更高的短波发光峰。通过 2个发光峰随SiO2 层的厚度的变化规律 ,研究了SiO2 对电子的加速能力。     

聚合物级联发光器件

基于溶液加工方法制备了聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)/氧化锌(ZnO)/乙氧基化聚乙烯亚胺(PEIE)电荷产生层的聚合物级联发光器件, 发现PEDOT∶PSS层电导和厚度对器件的电流-电压特性影响较小, 不同PEDOT∶PSS对器件发光效率的影响主要来自于其对发光层激子不同的猝灭作用, PEDOT∶PSS厚度为60 nm的级联器件比PEDOT∶PSS 厚度为30 nm的级联器件的发光效率稍高, 原因是PEDOT∶PSS较厚时, 其表面形貌更均匀。级联器件的发光效率和驱动电压分别与发光子单元的发光效率和驱动电压之和相近, 说明在较低的电压下电荷产生层就能够有效产生电荷并注入到发光子单元中,级联器件的发光光谱中包含两个发光子单元的发光光谱,说明两个发光子单元在级联器件中都能正常工作。通过对电荷产生层的电容-电压(C-V)特性的测试, 确认了在电荷产生层中存在电荷的积累过程。证明了PEDOT∶PSS/ZnO/PEIE为有效的电荷产生层。首次报道了包含三个SY-PPV发光单元的级联器件, 三个发光子单元发光效率之和与级联器件的发光效率相当, 其最大发光效率和最大外量子效率分别为21.7 cd·A-1和6.95%。在器件亮度为5 000 cd·m-2时, 器件的发光效率和外量子效率分别为20.5 cd·A-1和6.6%。说明并没有由于发光子单元数目增加而影响级联器件的发光效率。并且其发光光谱和发光子单元的发光光谱相接近。通过 进一步降低CGL中空穴注入层对级联器件的影响有望提高级联器件的发光效率。     

ZnO磷光体系统的场致发光

研究了ZnO—ZnSe:Cu,XAl;ZnO—CdSe:Cu,XAl 和ZnO—CdS:Cu,XAl 的场致发光(式中X=Cl,Br或l)。随着化合物组分的变化,谱峰逐渐从绿向红位移。描述了ZnO—ZnSe在外加电压和频率作用下的场致发光亮度波形。100％的 ZnO示出了第一和第二谱峰。而在ZnO—ZnSe化合物系统中只观察到第一谱峰。