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。     

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     

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     

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．     

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     

固态阴极射线发光的发现

通过分层优化方案，采用有机场致发光材料，发现了一种新的激发发光方式，即固态阴极射线发光（solid state cathodoluminescence，简称SSCL），文章主要介绍了固态阴极射线发光的发现历史、发光现象的辨认、发光现象的普适性考察以及其良好的发展前景．     

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。     

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.     

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.     

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     

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。     

固态阴极射线器件复合加速层的研究

固态阴极射线器件的加速层,是提高固态阴极射线性能的重要部分,它能够加大电子能量,倍增电子数量。其中增加注入电子从而提高过热电子的数量,是提高固态阴极射线器件性能的关键。为此 ,文章尝试将加速层复合,兼顾加速与电子注入性能。首先将SiO₂,ZnS和ZnO分别与有机聚合物MEH-PPV组合,确定较适合的复合加速层的组合：SiO₂/ZnS和 ZnO/SiO₂。然后将这两种复合加速层的性能对比,发现SiO₂/ZnS的性能更优越,因为电子注入性能ZnS和ZnO相当,而电子加速倍增性能ZnS明显优于ZnO,其中 SiO₂为主要的加速层,而ZnS起到降低注入势垒变成阶梯势垒的作用。最后又将复合加速层结构的固态阴极射线器件和传统的SiO₂夹层固态阴极射线器件对比,发现这种复合 加速层结构,尤其在高场下,可提高固态阴极射线的初电子源和过热电子的数目,从而提高其发光效率具有促进作用。     

Transient demonstration of exciton behaviours in solid state cathodoluminescence under different driving voltage

In the solid state cathodoluminescence (SSCL), organic materials were excited by hot electrons accelerated in silicon oxide (SiO₂) layer under alternating current (AC). In this paper exciton behaviours were analysed by using transient spectra under different driving voltages. The threshold voltages of SSCL and exciton ionization were obtained from the transient spectra. The recombination radiation occurred when the driving voltage went beyond the threshold voltage of exciton ionization. From the transient spectrum of two kinds of luminescence (exciton emission and recombination radiation), it was demonstrated that recombination radiation should benefit from the exciton ionization.     

提高电子注入的固态阴极射线发光的研究

设计了SiO₂与电极间加入ZnS的复合加速层结构，进一步说明靠电子注入的增强来扩大初电子源.同时，在电子发生倍增前后的电压下，对比了单层和夹层结构的不同加速层的发光性能.得到在低压直流下单侧复合加速层器件的发光优于单层SiO₂加速层器件而劣于单层ZnS器件；在高压交流下复合加速层表现出明显的优势，在复合加速层中，ZnS不仅对电子有加速作用，而且对增强电子注入贡献很大，同时ZnS和SiO₂/ZnS界面还提供了初电子源.另外，与SiO _{关键词： 电致发光 复合加速层 过热电子 固态阴极射线}     

一种新型平板彩色显示器件的制备和光谱分析

以MEH-PPV(聚[2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基-对苯乙烯)])和Alq₃作为发光层, 成功制备出ITO/SiO₂/MEH-PPV/SiO₂/Al结构和ITO/SiO₂/Alq₃ /SiO₂/Al结构的固态阴极射线器件。通过分析SSCL光谱,认为这些高速电子激发有机材料后形成Frenkel激子。当器件两个电极之间加的电压比较低时,有机薄膜层的场强也比较低,这些激子被解离的概率很小,从而产生的是激子发光的长波发射;当器件两个电极之间加的电压比较高时,有机薄膜层的场强很高, 在有机层形成的激子大部分被解离, 解离后的电子直接跃迁至LUMO(lowest unoccupancied molecular orbit),这些电子弛豫后从LUMO能级到HOMO(highest occupancied molecular orbit )能级直接辐射跃迁, 接着重新复合发光,从而产生短波发射。制作的固态阴极射线器件可以实现全色发光, 提高发光效率和加强蓝光发射。作者可以预期所研制出的这种SSCL器件必将引发平板显示领域一场新的革命性变革。     

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.     

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.