基于Alq3的有机发光二极管的磁电导效应

制备了结构为 ITO/CuPc/NPB/Alq₃/LiF/Al 的有机发光二极管,并在300,260,220和180 K 四个温度测量了器件在恒压偏置下注入电流的磁场效应(磁电导效应).在注入电流从双极电流过渡到单极电流的过程中,随电流减小,器件的磁电导呈现先上升后下降的变化趋势.当温度降低,磁电导的值下降.但在任何测量条件下,器件的磁电导始终为正,没有出现如文献报道的磁电导从正到负的变化.实验结果表明,有机发光二极管中正负磁电导现象的产生,并非仅取决于注入电流是单极电流还是双极电流,它还与有机材料、器件结构等密切相关.利用受磁场调控的“电子-空穴对”机理与“双极化子”模型,分别解释了器件双极电流和单极电流的正磁电导效应. 关键词： 有机发光二极管 磁电导 双极化子     

基于新型空穴传输材料的有机电致发光器件的研究

利用真空蒸镀方法以N2,N7-二(间甲苯胺基)-N2,N7-二苯基-2,7-二胺基-9,9-二甲基芴[2,7-bis(pmethoxyphenyl-m'-tolylamino)9,9-dimethylfluorene,TPF-OMe]为空穴传输层、8-羟基喹啉铝[tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum,Alq3)]作为发光层及电子传输层,制备了双层器件.与制作的典型双层结构N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺[N,N'-biphenyl-N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'diamine,TPD/Alq3]器件相比,电流密度较大,发光效率低,发光谱峰为516 nm,色坐标为(0.30,0.53),为Alq3材料发光.以TPF-OMe为发光层兼空穴传输层,2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-l,10-phenanthroline,bathocuproine或BCP)为空穴阻挡层,Alq3为电子传输层,制作三层有机电致发光器件.结果表明,光谱峰值在414 nm,色坐标为(0.20,0.24),为蓝色光,是TPF-OMe材料本身发光,器件在15 V电压下电流密度为1137 mA/cm2,亮度为900 cd/m2,在3 V偏压下有最大流明效率,为0.11 lm/W.基于TPF-OMe材料的器件的击穿温度比基于TPD材料的器件高近20℃,原因可能在于TPF-OMe材料比TPD材料高19℃的玻璃化转变温度(Tg).     

有机发光二极管的光致磁电导效应

制备了结构为ITO/CuPc/NPB/Alq₃/LiF/Al的常规有机发光二极管, 之后对器件采用波长为442 nm和325 nm的激光线进行照射产生激子, 并在小偏压下(保证器件没有开启)对激子的演化过程进行控制, 同时测量器件的光致磁电导(photo-induced magneto-conductance, PIMC). 实验发现, 不同于电注入产生激子的磁电导效应, PIMC在正、反小偏压下表现出明显不同的磁响应结果. 当给器件加上正向小偏压时, 器件的PIMC在0-40 mT范围内迅速上升; 随着磁场的进一步增大, 该PIMC增加缓慢, 并逐渐趋于饱和. 反向小偏压时, 器件的PIMC随着磁场也是先迅速增大(0-40 mT), 但达到最大值后却又逐渐减小. 通过分析外加磁场对器件光生载流子微观过程的影响, 采用'电子-空穴对'模型和超精细相互作用理论对正向偏压下的PIMC进行了解释; 反向偏压下因各有机层的能级关系, 为激子与电荷相互作用提供了必要条件, 运用三重态激子与电荷的反应机制可以解释PIMC出现高场下降的实验现象.     

利用混合有机空穴传输材料提升有机薄膜晶体管场效应迁移率

通过采用在并五苯薄膜与源漏电极之间插入10 nm并五苯掺杂的N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺薄膜的方法研究了基于并五苯有源层的底栅错面型有机薄膜晶体管的电学特性。研究发现:N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺的引入可以有效改善有源层和源漏电极接触界面的表面形貌,利于形成欧姆接触,从而改善器件性能,最终使优化器件的迁移率由(0.1±0.01)cm2/(V·s)提升至(0.31±0.02)cm2/(V·s),阈值电压由(-34.6±1.3)V降至(-30.1±1.2)V。     

激子复合区厚度对有机磁效应的影响

在常规型有机发光二极管的基础上, 通过改变发光层tri-(8-hydroxyquinoline) aluminum (III) (Alq₃)厚度, 研究了激子复合区厚度对有机发光二极管磁效应的影响.测量了器件在不同温度及偏压下电致发光及注入电流在外加磁场作用下的变化, 着重研究了低温下的有机磁电导效应和有机磁电致发光效应.实验发现, 低温(50 K)高磁场 (500 mT)下, 器件表现出随Alq₃厚度的减薄, 磁电导值由正到负再到正的非单调变化.利用磁场调控的超精细相互作用、 磁场抑制的三重态激子-电荷反应以及激子在界面的淬灭效应, 对有机磁电导在低温下表现出的现象进行了定性的解释.实验结果表明, 通过改变激子复合区的厚度, 可以实现对激子浓度的有效调节, 进而实现对有机磁电导和磁电致发光效应的调节. 该研究进一步丰富了有机磁效应的实验现象, 同时提供了一种调控有机磁效应的手段. 关键词： 激子复合区 激子浓度 有机磁电导 有机磁电致发光     

NPB/Alq3有机量子阱光电特性研究

利用热蒸发的方法制备了有机量子阱发光器件和Alq3单层发光器件,其中NPB(N,N′-Di-[(lnaphthalenyl)-N,N′-diphenyl]-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine)作垒层,Alq3(Tris-(8-quinolinolato) aluminum)作阱层,量子阱结构类似于无机半导体的Ⅱ型量子阱结构.实验发现有机量子阱发光器件结构中存在垒层向阱层的F(o)rster无辐射共振能量转移,具有良好的电流-电压特性,光谱的窄化及蓝移,并且光谱的蓝移程度随电压的增大而逐渐增强.     

新型苯乙烯衍生物掺杂的蓝色及白色有机电致发光器件

研究了新型高效蓝色掺杂剂EBDP的电致发光性能. 分别以EBDP为掺杂剂制备了结构为氧化铟 锡(ITO)/酞菁铜(CuPc)/N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)/2- 叔丁基-9,10-二-(2-萘基)蒽(TBADN):EBDP/8-羟基喹啉铝(Alq₃)/LiF/Al 与ITO /CuPc/NPB/TBADN:EBDP: 4-二氰亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久咯呢定基-9-烯基)- 4H-吡喃/Alq_{3 关键词： 有机电致发光 蓝色掺杂剂 蓝色电致发光器件 白色电致发光器件}     

扰动对有机磁体器件自旋极化输运特性的影响

基于紧束缚模型和格林函数方法,研究了有机磁体晶格扰动和侧基自旋取向扰动对金属/有机磁体/金属三明治结构有机自旋器件自旋极化输运特性的影响.计算结果表明:晶格扰动的存在降低了器件的起始偏压,减小了导通电流,并使得电流-电压曲线的量子台阶效应不再显著,扰动不太强时电流仍呈现较高的自旋极化率;而侧基自旋取向扰动减小了体系的自旋劈裂,增加了器件的起始偏压,低偏压下随着扰动的增强器件电流及其自旋极化率明显降低.进一步模拟了温度对器件自旋极化输运的影响. 关键词： 有机自旋电子学 有机磁体 自旋极化输运 自旋过滤     

高偏压金属─绝缘体─金属结的光发射

我们制作了一种可在6-11V偏压范围内均匀发射可见光的新型金属-绝缘体-金属结型发光器件,其内层结构是Al-Al₂O₃-MgF₂-An(Cu),其承受偏压、单位面积发光功率及相应的外量子效应高过迄今已知的M-O-M遂道结型发光器件.本文首次报导并论证了这一由Schottky热电子所激发的光发射及其物理图象:Schottky热电子在AO(Cu)-真空界面激发表面等离极化激元(SPP);Au(Cu)-真空界面的SPP通过表面粗糙度与外光子耦合.这一图象与该器件的电流-电压(I-V)、电流-温度(I-T)关系及其发射光谱的主要特征一致.     

亚单层黄色有机发光器件制备与光电性能研究

采用掺杂薄层作为亚单层有机发光技术,利用沉积在有机发光器件发光层中的亚单层分子[2-methyl-6-[2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]quinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-ylidene]propane-dinitrile(DCM2)作为探针,同时改变DCM2层的位置,制备了四种亚单层结构的有机发光器件,对有机发光器件中激子的形成与扩散进行了研究,通过对各器件不同条件下的电致发光谱、发光强度和发光效率的对比研究,得到在N,N′-bis-(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-1,1′-biph-enyl-4,4′-diamine(NPB)/(8-hydroxyquinoline)aluminium(Alq)异质结界面处引入亚单层DCM2可以使DCM2分子获得的激子数量最多,获得了高效率的黄色有机发光器件.从其中总结规律,对有机发光器件制作有一定的指导作用.     

稳定的蓝色及白色有机薄膜电致发光器件

报道了一种稳定的蓝色和白色有机薄膜电致发光器件,蓝色器件最大亮度为7526cd／m^2,最大效率1．451m／W,半亮度寿命1035h(初始亮度l00cd／m^2)。白色器件的最大亮度为14850cd／m^2,最大效率2．881m／W,色度x=0．31,y=0．38,且色度不随电流增大而变化,半亮度寿命为2860h(初始亮度100cd／m^2)。     

p型深受主能级对OLED器件电荷输运的影响

对OLED器件施加扫描电压时,器件的瞬态电压-电流特性表现出滞后现象。并且随着扫描电压的方向、扫描速度的不同,器件瞬态电压-电流曲线也不相同。使用具有ITO/CuPc/NPD/Alq₃/LiF/Al结构的OLED器件做电压扫描测试,并尝试用p型深受主型陷阱能级的存在,以及深能级较长的充放电时间特性对OLED器件中载流子输运过程的影响来定性解释上述滞后现象,获得了比较满意的结果,为器件性能的进一步优化找到了方向。     

硼氮原子取代掺杂对分子器件负微分电阻效应的影响

利用基于非平衡格林函数和密度泛函理论相结合的第一性原理计算方法,研究了硼氮原子取代掺杂对三并苯分子电子输运性质的影响.计算结果表明,三并苯分子器件的电流在特定偏压区间内随电压的增加而减小呈现出负微分电阻效应,电流的峰谷之比高达5.12.用硼原子或者氮原子取代分子的中心原子后,器件0.8V以内的电流明显增加,但是负微分电阻效应减弱,相应的电流峰谷比分别降至3.83和3.61.分析认为,输运系数在特定偏压下的移动是器件负微分电阻效应的主要成因.核外电子数的差异导致硼氮原子掺杂取代可以使器件轨道及其透射峰分别向高能方向或者低能方向移动从而有效地调控了器件的低偏压下的电子传输能力和负微分电阻效应.     

绝缘体上硅金属氧化物半导体场效应晶体管中辐射导致的寄生效应研究

基于⁶⁰Co γ射线源研究了总剂量辐射对绝缘体上硅（silicon on insulator,SOI）金属氧化物半导体场效应晶体管器件的影响.通过对比不同尺寸器件的辐射响应,分析了导致辐照后器件性能退化的不同机制.实验表明：器件的性能退化来源于辐射增强的寄生效应;浅沟槽隔离（shallow trench isolation,STI）寄生晶体管的开启导致了关态漏电流随总剂量呈指数增加,直到达到饱和;STI氧化层的陷阱电荷共享导致了窄沟道器件的阈值电压漂移,而短沟道器件的阈值电压漂移则来自于背栅阈值耦合;在同一工艺下,尺寸较小的器件对总剂量效应更敏感.探讨了背栅和体区加负偏压对总剂量效应的影响,SOI器件背栅或体区的负偏压可以在一定程度上抑制辐射增强的寄生效应,从而改善辐照后器件的电学特性.     

TBT/CuPc复合薄膜的制备及能量/电荷转移研究

在4,7-二(4-三-苯胺基)-2,1,3-苯并噻二唑[4,7-bis(4-triphenylamino)-2,1,3-benzothiadiazole,TBT]和酞菁铜(copper phthalocyanine,CuPc)的混合硝基甲烷溶液中,采用质子化-共电沉积( PCD)的方法制备得到了TBT∶CuPc共混复合...     

Organic Light-Emitting Diodes with Magnesium Doped CuPc as an Efficient Electron Injection Layer

Bright organic electroluminescent devices are developed using a metal-doped organic layer intervening between the cathode and the emitting layer. The typical device structure is a glass substrate/indium-tin oxide （ITO）/copper phthalocyanine （CuPc）/N,N＇-bis-（1-naphthl）-diphenyl-1,1＇-biphenyl-4,4＇-diamine （NPB）/Tris（8-quinolinolato） aluminum（Alq3）/Mg-doped CuPc/Ag. At a driving voltage of 11 V, the device with a layer of Mg-doped CuPc （1：2 in weight） shows a brightness of 4312cd/m^2 and a current efficiency of 2.52cd/A, while the reference device exhibits 514 cd/m^2 and 1.25 cd/A.     

Ni/4H-SiC肖特基势垒二极管的γ射线辐照效应

对制备的Ni/4H-SiC肖特基势垒二极管（SBD）进行了γ射线辐照试验,并在辐照过程中对器件分别加0和-30?V偏压.经过1?Mrad（Si）总剂量的γ射线辐照后,不同辐照偏压下的Ni/4H-SiC肖特基接触的势垒高度和理想因子没有退化,SiC外延层中的少子寿命也没有退化.辐照后器件的反向电流下降,这是由于器件表面的负界面电荷增加引起的.研究表明,辐照偏压对Ni/4H-SiC SBD的辐照退化效应没有明显的影响. 关键词： 碳化硅 肖特基 辐照效应 偏压     

基于铱配合物材料的高效高稳定性有机发光二极管

使用基于重金属Ir的新磷光材料(tpbi)₂Ir(acac)，制备了多层结构有机发光二极管器件: ITO/CuPc (40 nm)/α-NPD (45 nm)/CBP: (tpbi)₂Ir(acac) (3%, 30nm)/BCP(20 nm)/Alq₃ (20 nm)/LiF (1 nm)/Al (100 nm).测试了材料的寿命、光谱吸收性质和器件的I-V-L特性.器件在低电压下电流符合热发射注入模型，高电压下I-V呈线形关系.不同偏压下器件发光光谱稳定，多峰拟合结果表明器件光谱由α-NPD发光峰(450 nm)，(tpbi)₂Ir(acac)主发光峰(518 nm)和肩峰(543 nm)构成.驱动电压为6 V时，器件效率达到最大12.1 lm/W，此时亮度为136 cd/m²，器件亮度最大为13500 cd/m²，此时效率为0.584 lm/W. 关键词： 有机发光二极管 磷光 效率 I-V-L特性')" href="#">I-V-L特性 光谱     

有机电致发光器件中由缓冲层薄膜诱导产生的空穴传输层薄膜的结晶化

有机薄膜层的结晶是有机电致发光器件衰减的主要机理之一。研究发现以CaPe做为缓冲层时比没有缓冲层时NPB薄膜更容易结晶,CuPc对NPB薄膜具有诱导结晶作用。通过原子力显微镜(AFM)以及宽角X射线衍射(WAXRD)详细研究了不同厚度、不同颗粒大小的缓冲层CuPc薄膜对空穴传输层NPB薄膜的结晶诱导作用。这个发现为以下结论提供了证据,以CuPc薄膜做为缓冲层的OLED器件的长期衰减可部分归结于由缓冲层CuPc引起的空穴传输层NPB薄膜的结晶。