用光伏效应研究有机薄膜电致发光器件中的接触性质

首次发现了有机薄膜电致发光器件的光生伏特效应,通过对器件的光电流响应谱的详细研究,分析了不同结构的有机发光器件中的有机半导体之间,以及有机半导体与电极材料之间的半导体接触性质,发现有机发光材料Alq3,有机空穴传输材料daimine与金属铝电极之间形成阻挡接触,是电致发光器件发光和产生光电效应的根本原因,而双层器件中有机层Alq3与diamine之间的结是双层器件产生高发光效率的原因,正是这种结在双层器件中起了局限载流子和激子的作用,使发光亮度大为提高,结合分区掺杂实验结果,给出了较完善的能带模型。     

多层有机薄膜电致发光器件

制备了以苯乙烯锘三苯胺衍生物为空穴传输层Ａｌｑ３为发光层的双层有机薄膜电致姨光器件。还把不同厚度的恶二唑衍生物加在ＳＡ和Ａｌｑ３之间制备了两种三层结构的有机薄膜电致发光器件，实现了ＳＡ的蓝色发光。进行了器件存放实验，发现了器件在大气中有较好的稳定性。     

有机薄膜电致发光器件结构与发光特性的研究

从有机电致发光薄膜的发光机理出发，通过以Ａｌｑ薄膜器件、ＰＶＫ为空穴传输层和Ａｌｑ为发光层的双层 及ＰＶＫ掺荧光材料Ｐｅｒｙｌｅｎｅ的双层薄膜器件的研制，从器件的电致姚谱、电流密度－电压特性、亮度－电压特性的曲线的测试结果，计算分析了器件的流明效率、量子效率，并对有机薄膜电致发光器件的结构与发光特性之间的关系进行研究，利用能级理论分析了器件的姚特性随器件的结构不同所具有的规律。实验表明，加入ＰＶＫ     

一种压控波长可调谐异质结有机薄膜发光二极管

利用空穴型聚合物材料ＲＯＰＰＶ－１２［聚（十二烷氧基－对苯乙炔）］与电子型有机小分子材料Ａｌｑ３（八羟基喹啉铝）配合制备了有机薄膜异质结发光二极管。发现该异质结器件在ＲＯＰＰＶ－１２的厚度保持为７０ｎｍ、Ａｌｑ３的厚度为２０ｎｍ时，器件的性能最优，且电致发光完全来自ＲＯＰＰＶ－１２；而当Ａｌｑ３的厚度为３２ｎｍ时，发光区域则跨越了ＲＯＰＰＶ－１２与Ａｌｑ３，器件在较低驱动电压下来自ＲＯＰＰＶ－１２的光发射占主导地位，随着电压的升高，Ａｌｑ３的光发射逐渐占据了主导地位。在相同电压下，前一器件的亮度、电流、发光效率都要远高于后一器件。分析了其发光机理。     

掺杂8－羟基喹啉铝薄膜的电致发光特性研究

在具有电致发光（ＥＬ）的有机整合染料８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ３）中接以染料罗丹明６Ｇ（Ｒ６Ｇ）,用真空热蒸发的方法制备器件,获得了峰值波长５７５ｎｍ的黄色直流薄膜电致发光,从而通过掺杂改变了发光颜色．并在Ａｌｑ３发光层不同区域插入一掺杂薄层（Ａｌｑ３：Ｒ６Ｇ）,利用其发光波长与未掺杂部分（Ａｌｑ３）的不同,以此作为“探测层”,通过对器件光谱及电学特性的测量与分析,探讨了有关发光区域,发光机理,界面对发光影响等基本问题．     

5,6,11,12-四苯基四苯并掺杂8-羟基喹啉铝体系的发光特性

报道了用５，６，１１，１２－四苯基四苯并（Ｒｕｂｒｅｎｅ）掺杂８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ）作为发光层的单层电致发光器件（ＬＥＤ）．改变两种染料的掺杂比得到一系列共混体系的发光特性．通过分析得出存在着从Ａｌｑ到Ｒｕｂｒｅｎｅ的高效率能量转移：Ａｌｑ＊＋Ｒｕｂｒｅｎｅ→Ａｌｑ＋Ｒｕｂｒｅｎｅ＊→ｈν，单层器件的电致发光效率比纯Ｒｕｂｒｅｎｅ有明显提高．     

5,6,11,12—卤苯基四苯并掺杂8—羟基喹啉铝体系的发光特性

报道了用５，６，１１，１２０四苯基四苯并掺杂８－羟基喹啉铝作为发光层的单层电致发光器件（ＬＥＤ），改变两种洒料的掺杂比得到一系列共混体系的发光特性，通过分析得出存在着从Ａｌｑ到Ｒｕｂｒｅｎｅ的高效率能量转移：Ａｌｑ＋Ｒｕｂｒｅｎｅ→Ａｌｑ＋Ｒｕｂｒｅｎｅ→ｈｖ单怪器件的电致发光效率比纯Ｒｕｂｒｅｎｅ有明显提高。     

以金刚石薄膜为空穴传导层的有机薄膜电致发光

以在半透明金膜上生长的微晶金刚石薄膜作为空穴传导层，得到了以８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ３）为发光材料的有机薄膜的电致发光，对器件的电流－电压特性，电压－亮度特性进行了测量，并计算了量子效率，结果表明，该器件具有较高的量子效率及较小的工作电流，从能带图出发，对结果进行了分析。     

非磁性发光材料的磁场效应:从有机半导体到卤化物钙钛矿

磁场效应(magnetic field effects, MFEs)指的是材料或器件的光电物理特性(包括光致发光、电致发光、注入电流、光电流等)在外加磁场下发生的变化.本文所述的是非磁性发光材料的MFEs,其首先在有机半导体光电器件中被发现.近十几年来, MFEs作为一种新兴的物理现象引起了广泛的研究;同时它也成为一种独特的实验手段,用以探讨有机半导体中电荷的输运、复合以及自旋极化等过程.近期的研究发现, MFEs不仅存在于有机半导体中,而且在拥有强自旋-轨道耦合作用的金属卤化物钙钛矿材料中被观测到,这既拓展了MFEs的研究方向,也为通过研究MFEs来探索金属卤化物钙钛矿器件的物理机制,进而为提升其器件性能提供了契机.本文重点关注有机半导体和卤化物钙钛矿在磁场下的电致发光和光致发光变化,即发光的磁场效应.回顾了到目前为止主流的理论模型和代表性实验现象,对比分析了磁场下有机半导体和卤化物钙钛矿的发光物理行为.以期为有机及钙钛矿磁场效应领域的研究提供一些思路,同时为有机及钙钛矿发光领域的发展贡献些许想法.     

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     

Diamine的光、电性质及其在有机薄膜电致发光器件中的应用

合成了芳香族二胺类衍生物(diamine),测定了它的光、电性质.制备了diamine作为空穴传输层的二层结构有机薄膜电致发光器件,使器件的发光亮度相对单层器件有了很大的提高.并用不同区域掺杂的方法,探讨了电致发光机理.分析、讨论了激子的形成和复合区域,较好地解释了单、双层器件的不同的电流电压关系和不同的亮度电压关系.从激子的扩散方程出发,对双层掺杂器件的发光强度比数据进行了拟合,确证了激子的扩散模式.     

Photovoltaic properties in poly(3-alkylthiophene) based heterojunction cells

Photocarrier generation and photovoltaic effect have been systematically studied in single layer ITO/poly(3-alkylthiophene)(P3AT)/Al Schottky and double layer ITO/P3AT/perylene/metal heterojunction cells. It has been found that Ohmic contact formation takes place between ITO (Au) with P3AT and Au (Ag, Al) with perylene derivatives. The double layer organic heterojunction device shows strong rectifying behavior with the rectification ratio of 1000 (at ±2 V) and the ideality factor of 2.15. The maximum incident photon to electron conversion efficiency (IPCE) of 0.08% was found for the devices fabricated using regioregular poly(3-butylthiophene) (P3BT), which was 20 times higher than its regiorandom counterpart. In the case of double layer p–n junction cell IPCE was more than an order of magnitude higher than that of the single layer junction of regioregular P3BT/Al.     

LiF超薄层引起的OLEDs发光光谱展宽

将LiF插入到发光层Alq₃中,制备了有机电致发光器件(OLED),其器件的结构为:ITO/NPB (45 nm)/Alq₃ (x nm)/LiF (0.3 nm)/Alq₃ /Al(150 nm)。发现器件的电致发光谱(Electroluminescence spectra, EL)有非常明显的展宽现象,这为白光器件的制备提供了一条简单的途径。通过对比LiF在Alq₃中不同厚度处的发光谱,发现在x=10时谱线展宽最显著,器件最大亮度在22 V时达到8 260 cd/m²,最大效率可达 4.83 cd/A,并对其光谱展宽的机理及器件特性进行了分析。     

瞬态光电流对有机薄膜光伏器件中肖特基接触的研究

制备了结构为氧化铟锡(ITO)/有机半导体/金属的有机薄膜光伏器件,电流--电压曲线显示其具有整流特性但有机半导体和电极间肖特基接触的内建电场方向很难判定.为了研究有机半导体和电极的肖特基接触特性,分别制备了结构为ITO/有机绝缘层/有机半导体/金属和ITO/有机半导体/有机绝缘层/金属的器件,通过调制激光照射下器件的瞬态光电流方向可容易判断有机半导体和电极间肖特基接触的内建电场方向,外加偏压下瞬态光电流的强度变化进一步证实了判断的正确性.     

一种新型共掺杂稀土配合物的发光特性

制备了一类以苯甲酰水杨酸 (BenzoylSalicylicAcid ,BSA)为第一配体 ,邻菲罗啉 (phenanthroline ,phen)为第二配体的共掺杂稀土铕镧配合物La0 6Eu0 4(BSA) 3 phen。用其作为发光层材料制作了电致发光器件 :ITO/PVK :La0 6Eu0 4(BSA) 3 phen/Alq/Al。讨论并证明了稀土La3 与Eu3 之间存在F rster能量传递。同时将该器件与器件ITO/PVK :Eu(BSA) 3 phen/Alq/Al和ITO/PVK :Tb0 6Eu0 4(BSA) 3 phen/Alq/Al的发光进行了比较。表明该器件具有单色性好 ,整流性好的特性 ,同时得到了最大亮度为 10 2尼特的红光     

一种新型结构的黄光有机电致发光器件

用有机荧光染料罗丹明B(Rhodamine B)作为掺杂剂, 采用双量子阱结构制备了一种新型的黄光有机电致发光器件,器件结构及各层厚度为：ITO/CuPc(6 nm)/NPB(20 nm)/Alq₃(3 nm)/Alq₃：Rhodamine B(3 nm)/Alq₃(3 nm)/Alq₃：Rhodamine B(3 nm)/Alq₃(30 nm)/Liq(5 nm)/Al(30 nm)。研究发现Rhodamine B的掺杂浓度对该器件的发光亮度和发光效率有较大影响。当Rhodamine B的掺杂浓度为1.5 wt％时, 得到了最大电流效率1.526 cd·A-1,最大发光亮度1 309 cd·m-2的黄光有机电致发光器件。由器件的电致光谱曲线,可以看到在发光层之间存在着Alq₃向RhB传递能量的过程。由于量子阱的斯托克斯效应与RhB染料分子间的自极化作用,随着掺杂浓度的增加,λ_max出现明显红移。     

掺杂有机电致发光中电压调制变色两种机制的探讨

研究两种掺杂电致发光器件聚乙烯基咔唑（PVK）：Rubrene和Alq3:MN-PPV。通过其光致发光及电致发光特性的研究，发现两种器件的光致发光与电致发光有较大差别。分析认为这是能量传递及电致发光中陷阱对载流子吸引的共同作用使得PVK激子在光致发光和电致发光中的复合速率不同造成的；同时发现对于不同浓度的PVK：Rubrene及Alq3:MN-PPV电致发光随电压增加都发生变色现象，但是它们分别是由两种不同的机制造成的：前者作为染料分子Rubrene，不能形成类似Alq3那样的分相体系，Rubrene发光主要来自PVK的能量传递及陷阱电子对PVK空穴的吸引；后者是由于分相造成载流子在两相中的迁移不平衡。     

一种采用Li3N掺杂电子注入层的底发射倒置结构OLED的制备

采用Li3N掺杂电子注入层Alq3∶Li3N,制作了一种结构为ITO/Alq3 Alq3∶Li3N/Alq3/NPB/MoO3/Al的倒置底发射有机发光器件.其中ITO玻璃作为透明阴极,金属Al作为顶部阳极,在ITO阴极与电子传输层之间加入Li3N n型掺杂层,改善了该器件的电子注入和传输能力|在Al阳极与空穴传输层之间加入MoO3缓冲层,降低了Al阳极与NPB之间较大的空穴注入势垒,改善了空穴注入能力.实验表明:此结构的倒置底发射有机发光器件性能可达到传统结构的常用有机发光器件如ITO/NPB/Alq3/LiF/Al的性能,完全可以满足非晶硅薄膜晶体管有源有机发光器件中驱动电路的匹配及性能要求.