高功函数的钛酸镧掺杂氧化铟透明导电薄膜的制备与光电特性研究

制备了一种新型的具有高功函数的掺钛酸镧(LaTiO3)的氧化铟(ILTO)三元透明导电氧化物薄膜,并研究了其光电特性。EDX能谱测试结果证实了样品中In、La及Ti的存在,薄膜的掺杂具有良好的均匀性及一致性。由原子力显微镜测试可知,在一个5μm×5μm的扫描区域内,样品的表面粗糙度(RMS)较小,为1 nm量级。ILTO薄膜在可见光区域的平均透过率超过了85%,其功函数接近于金的功函数(5.2 eV左右),远高于目前商业化的ITO的功函数(4.5～4.7 eV)。由于导电薄膜的功函数在光电器件中对异质结界面的势垒高度有着直接影响,较高的功函数可以提高载流子的注入及抽取能力,因此采用ILTO作为光电器件的阳极将有望改善器件的性能。     

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。     

柔性有机电致发光器件导电基板的工艺性能

在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性衬底上采用直流磁控溅射技术制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,研究了衬底温度、溅射功率和溅射压强等工艺条件对薄膜光电性能的影响,并利用原子力显微镜(AFM)表征了衬底及ITO薄膜的表面形貌。结果表明,在PET衬底温度50℃、溅射功率100W和溅射压强2.66×10-1Pa的条件下,可以得到低方阻(50Ω/□)和高透过率(>90%)的透明导电薄膜。以此柔性ITO衬底为阳极,制备了结构为PET/ITO/NPB/Alq3/Mg∶Ag的柔性有机电致发光器件,在驱动电压为13V时,器件的发光亮度达到了2834cd/m2。     

基于MoO_3/Au/MoO_3透明电极的有机太阳能电池

以透明导电薄膜Mo O3/Au/Mo O3代替铟锡氧化物(ITO)作为有机太阳能电池(OSCs)的阳极,研究了一系列结构为Mo O3/Au/Mo O3的透明电极和Mo O3(y nm)/Au(x nm)/Mo O3(y nm)/Cu Pc(25 nm)/C60(40nm)/BCP(8 nm)/Al(100 nm)的有机太阳能电池。研究表明,Mo O3/Au/Mo O3电极的光电特性可通过改变各层薄膜厚度加以调控,在Mo O3薄膜厚度为40 nm、Au薄膜厚度为10 nm时性能最优,且以该薄膜为电极的有机太阳能电池器件的性能接近于电极为ITO的有机太阳能电池器件。     

以ILTO为阳极的高效有机电致发光器件

以高功函数的掺杂钛酸镧的氧化铟薄膜(ILTO)及氧化铟锡(ITO)作为阳极,制备了Glass/anode/NPB/Alq3/LiF/Al结构的有机电致发光器件。得益于ILTO较好的掺杂性、低的表面粗糙度、高的可见光透过率以及高的有效功函数,以ILTO为阳极的有机电致发光器件的开路电压得到降低,最高亮度、电流效率、功率效率以及外量子效率均获得了成倍的提高。研究结果表明,ILTO是一种潜在的光学窗口材料,有望在各种光电器件中得到广泛的应用。     

基于新型透明导电电极的有机光伏器件的制备与表征

介绍了一种高功函数的掺杂钛酸镧的氧化铟透明导电阳极并用其制备了有机光伏器件,详细研究了该材料对器件性能的影响,同时对比了ITO为阳极的器件性能。由于ILTO具有较好的掺杂、较高的透过率和高的有效表面功函数等优异的光电特性,与基于ITO的器件相比,ILTO的有机光伏器件的填充因子、短路电流及功率转换效率均得到了优化与提升,填充因子由61.1%提高到63.5%,短路电流由3.26 mA/cm2提高到5.64 mA/cm2,功率转换效率由0.91%提高到1.45%。     

Plasma处理对有机薄膜电致发光器件性能及稳定性的影响

有机薄膜电致发光是双极注入的发光器件，电极及注入界面是影响器件性能的重要因素，采用高功函数透明电极及低功函数金属电极是普遍使用的方法，人们还采用高离化势的有机透明电极［１］，低离化势的ＣｕＰｃＢｕｆｅｒ层［２］，ｐｌａｓｍａ处理ＩＴＯ的方法［３］来改...     

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.     

ITO阳极电阻对有机电致发光器件性能的影响

以不同方块电阻的ITO作为阳极,利用真空热蒸发的方法制备了双层结构有机电致发光器件ITO/TPD/Alq3/LiF/Al,定量研究了ITO阳极电阻对器件光电性能的影响。实验结果表明,具有较大阳极电阻的器件在一定的驱动电压下表现出较低的电流密度和亮度,我们认为主要原因是阳极电阻的分压导致用于载流子注入的有效驱动电压减少。扣除阳极电阻以后,我们发现用于载流子注入的有效驱动电压并不受阳极电阻的影响。另外,我们没有观察到阳极电阻对器件发光效率的明显影响。     

基于接触势差法的表面功函数测试装置

利用接触势差法自行设计开发了一种新型的表面功函数测试装置。基本原理是参考电极与样品之间形成电容,计算流过参考电极与样品之间的电流,通过确定电流的零点来获得功函数。此测量仪器由函数发生、功率放大、振荡器等多个功能模块组成。能在空气环境中快速测量半导体、金属、金属氧化物薄膜的表面功函数。我们运用此装置成功地对有机电致发光的阳极氧化铟锡(ITO)薄膜、p型硅片的功函数进行了测量,得到了样品经过UV-Ozone处理前后功函数随时间变化的曲线,为器件的优化提供了依据。     

Surface modification of indium tin oxide anode with self-assembled monolayer modified Ag film for improved OLED device characteristics

Modification of electrodes has attracted much attention in the study of organic semiconductor devices. A self-assembled monolayer (SAM) of 4-fluorothiophenol is employed to modify the Ag film on the surface of indium tin oxide (ITO) to improve the hole injection and the surface morphology. The modified anode was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), atomic force microscope (AFM), and UV–vis transmittance spectra. To investigate the effect of the modification on the device characteristics, typical double layer devices with the structure of anode/-naphthylphenylbiphenyl diamine (NPB, 60 nm)/tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq₃, 60 nm)/LiF(0.7 nm)/Al(100 nm) were fabricated using the modified anode and the bare ITO. The effect of Ag layer thickness on the device performance is also investigated. The results revealed that SAM modified ultra-thin Ag film is an effective buffer layer for organic light emitting diode. The device using the ITO/Ag (5 nm)/SAM as anode show improved device characteristics than that of using bare ITO as anode. The enhancements in luminance and efficiency are attributed to enhanced hole injection and smooth surface between anode and the organic material. The Ag thickness of 5 nm is chosen as an acceptable compromise between substrate transparency and the device performance.     

PrF3阳极缓冲层对OLED器件性能的影响

使用真空热蒸镀法制备的OLED器件,利用不同厚度的PrF3作阳极缓冲层,并和未加缓冲层的器件进行了对比.实验结果表明:0.5nm厚的PrF3阳极缓冲层可以有效增强OLED器件的空穴注入能力,增强电子和空穴的浓度平衡,优化器件的电致发光特性.器件的最大电流效率为4.9 cd/A,最大亮度为33 600 cd/m2,分别是...     

Nickel doped indium tin oxide anode and effect on dark spot development of organic light-emitting devices

This article demonstrated that introducing nickel (Ni) atoms into an indium tin oxide (ITO) anode could considerably decrease ITO surface roughness and eliminate the formation of dark spots of an organic light-emitting device (OLED). A dramatic drop in surface roughness from 6.52 nm of an conventional ITO to 0.46 nm of an 50 nm Ni(50 W)-doped ITO anode was observed, and this led to an improved lifetime performance of an Alq3 based OLED device attributed to reduced dark spots. Reducing thickness of Ni-doped ITO anode was found to worsen surface roughness. Meanwhile, the existence of Ni atoms showed little effect on deteriorating the light-emitting mechanism of OLED devices.     

采用复合空穴注入层提高有机电致发光器件的性能

制备了以Ag/SAM/m-MTDATA为复合空穴注入层的NPB/Alq₃双层异质结发光器件,研究了器件的性能并与传统的器件进行了对比。考察了银膜厚度的变化对器件性能的影响。研究了光谱窄化以及微腔效应对器件的影响。研究结果表明:在ITO表面制备4-FTP自组装单分子膜修饰的5 nm厚的金属银膜,可以在保持阳极透明性的基础上,增强空穴的注入,改善界面的形貌,进而提高器件性能。制备的ITO/Ag/SAM/m-MTDATA/NPB/Alq₃/LiF/Al器件的启亮电压为4 V,最 大电流效率为6.9 cd/A, 最大亮度为34 680 cd/m²(12 V);优于以ITO为阳极的对比器件(25 300 cd/m² @12 V)。     

一种新的基于频域有限差分方法的小周期有机太阳能电池的光电特性

由MoO₃/Ag/MoO₃ （MAM）组成的多层膜结构非常有希望替代ITO作为有机太阳能电池中的透明阳极.然而，基于MAM结构的有机太阳能电池光吸收能力较弱.为此，引入了一种小周期短节距金属光栅，利用表面等离子激元增强活性层的光吸收.借助于频域有限差分方法求解麦克斯韦方程和半导体方程，探讨了有机太阳能电池结构的光学和电学性质.分析结果表明：与平面结构相比，活性层中的光吸收大大提高；同时，当凹槽宽度为4 nm，能量转换效率提高了49%.相关结果有助于更好地开发和利用无ITO层的有机太阳能电池.     

Enhanced performance in organic photovoltaic devices with a KMnO4 solution treated indium tin oxide anode modification

<正>The properties of poly（3-hexylthiophene）:（6,6）-phenyl C₆₁ butyric acid methyl ester（P3HT:PCBM） organic photovoltaic devices（OPVs） with an indium tin oxide（ITO） anode treated by a KMnO₄ solution are investigated.The optimized KMnO₄ solution has a concentration of 50 mg/L,and ITO is treated for 15 min.The modification of ITO anode results in an enhancement of the power conversion efficiency（PCE） of the device,which is responsible for the increase of the photocurrent.The performance enhancement is attributed to the work function modification of the ITO substrate through the strong oxygenation of KMnO₄,and then the charge collection efficiency is improved.     

铟锡氧化物薄膜表面等离子体损耗降低的研究

本文采用直流磁控溅射方法在普通浮法玻璃基底上制备了立方多晶铁锰矿结构的铟锡氧化物(indium tin oxide, ITO)薄膜,并对其进行了结晶性、表面粗糙度、紫外-可见吸收光谱、折射率、介电常数及霍尔效应的测试.研究了溅射时基底温度的改变对于ITO薄膜的光电、表面等离子体性质的影响.随着基底温度由100?C升高至500?C,其光学带隙(3.64—3.97eV)展宽,减少了电子带间跃迁的概率,有效降低了ITO薄膜的光学损耗.与此同时,对应ITO薄膜的载流子浓度(4.1×10~(20)-—2.48×10~(21)cm~(-3))与迁移率(24.6—32.2 cm~2·V~(-1)·s~(-1))得到提高,电学损耗明显降低.     

全湿法制备聚合物白光器件

使用全溶液法制备聚合物白光器件,通过引入修饰层并改变各层薄膜厚度来优化器件性能。针对ITO 阴极功函数较高的问题,引入功函数较低的蓝光聚芴衍生物：聚[9,9-二辛基芴-9,9-双（N,N-二甲基胺丙基）芴]（PFN）,有效地降低了阴极的复合功函数。同时PFN也是电子注入材料和发光材料。为降低器件的启动电压,引入Cs₂CO₃作为修饰层,同时也提高了电子传输能力。使用MEH-PPV作为橙红光材料。使用二次溶剂掺杂获得的高导PEDOT：PSS聚合物并通过滴膜的方法制备阳极取代了传统的金属电极真空镀膜法,从而使器件制备简单、快捷。最终得到了湿法制作的聚合物白光器件的光谱范围为400~800 nm,涵盖了整个可见光区域。器件的启亮电压为4 V,亮度为1 500 cd/m²,电流效率为0.55 cd/A。