有机阱结构器件在反向偏压调制下光致发光猝灭的研究

实验过程中制备了3种不同周期的有机阱结构器件,分别用N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-napthyl)-1,1’-biphenyll-4,4’-diamine(NPB)和4,4,N,N’-dicarbazolebiphenyl(CBP)作为电子的势阱和势垒。讨论了3个器件在反向偏压调制下的光致发光的猝灭。研究结果显示在作者所制备的器件中NPB层中激子的猝灭速度要比CBP层中的激子猝灭速度快。这主要是因为NPB层中的有效电场要比CBP层中的有效电场强。当所制备的有机阱结构器件的周期数增加时,在相同的反向电场下,NPB和CBP层中的激子猝灭速度会随之增加,因为实验中制备的这3个器件为Ⅱ型量子阱结构,激子在这种阱结构器件中会随着阱周期数的增加而变得越来越不稳定,因此周期数较大的器件猝灭现象比较明显。     

活性层厚度对体异质结聚合物太阳能电池性能的影响

制备了MEH-PPV(poly[2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene])和PCBM (1-(3-mehyloxycarbonyl)propy1-phenyl[6,6]C₆₁)共混体系的聚合物太阳能电池。通过改变MEH-PPV∶PCBM(质量比为1∶4)混合溶液的浓度及旋涂时的转速来改变活性层的厚度,研究了器件性能随活性层厚度的变化。当旋涂速率小于4 000 r·min-1时随着厚度的减小,开路电压没有明显的变化,基本在0.8 V左右,但短路电流呈现单调上升的趋势,填充因子略有下降。当旋涂速率大于5 000 r·min-1时,开路电压和短路电流都开始下降。其中,开路电压从5 000 r·min-1时的0.78 V下降到8 000 r·min-1时的0.67 V,短路电流更是从5 000 r·min-1时的3.96 mA·cm-2下降到8 000 r·min-1 时的1.76 mA·cm-2。短路电流受光吸收和载流子传输两方面的共同影响,而活性层厚度的变化使得这两方面的影响产生相悖的效果。活性层越厚,光生激子数越多,但同时内建电场变弱,而且激子解离后得到的载流子传输到相应电极的距离越长,载流子被电极收集的概率减小。开路电压的降低则源于激子在MEH-PPV和PCBM与相应电极界面处解离比重的增加。     

Simultaneous determination of trap depth and the ratio of the rate of recombination to that of capture from thermo-luminescence

Thermo-luminescence (TL) is a kind of luminescence decay measured with varying temperature. In the process of TL the decay parameter itself involves the temperature effect of traps. Thus the trap depth is inseparable from the decay parameter. There are two separate peaks in the TL curve of ZnS:Cu,Co if the measurement starts from liquid nitrogen temperature. In the experiment we started from zero Celsius temperature to isolate the deeper traps. We have proposed and realized three methods for simultaneous determination of trap depth and decay parameter based on the quasi-equilibrium model and experimental data. If we treat the case of kinetic order \alpha =1 as \alpha =2, the error might be as large as 100%.     

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。     

高分子有机场效应晶体管中半导体薄膜结晶行为及微观结构变化的研究

为了探索高分子有机场效应晶体管(OFET)中高分子自组织机理与电荷传输的关联性,采用同步辐射掠入射X射线衍射技术研究了高分子OFET中以高度区域规则的聚(3-己基噻吩)(RR-P3HT)为代表的半导体层的结晶行为及微观结构组织变化,及其引起的高分子半导体电荷传输机理.研究发现,采用自组装单分子层(SAMs)技术进行界面修饰,可以完善绝缘层与RR-P3HT半导体层之间的界面效果.SAMs的形成改善了界面,可以有效地控制上层RR-P3HT半导体层的结晶性及微观结构,使较多的噻吩环面垂直于衬底、得到π-π堆积方向平行于衬底的二维微晶粒薄片结构,这种微观结构有效地形成了二维共轭电荷传输通道,完善了在RR-P3HT工作层生长过程中的自组织机理;并且对于RR-P3HT半导体工作层来说,慢速生长过程比快速生长过程更有利于有效的二维共轭微晶粒薄片生长,更能完善RR-P3HT工作层生长过程中的自组织机理. 关键词： 高度区域规则的聚(3-己基噻吩)有机场效应晶体管 同步辐射掠入射X射线衍射 自组织机理 微观结构     

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     

最小二乘拟合计算有机薄膜晶体管迁移率的研究

本文通过制备了一个基于并五笨为有源层的顶栅底接触OTFT器件获取电流电压实验数据,并运用电流电压特性曲线理论拟合计算方法计算其场效应迁移率.研究发现,采用不同的拟合方法得到的场效应迁移率值有较大的差异.若选取转移特性曲线线性区距中心1/2范围内测试点进行最小二乘拟合计算出的场效应迁移率能减少采用其他拟合方法的固有不准确性,而且与其他方法得到的场效应迁移率最接近. 关键词： 最小二乘拟合 场效应迁移率 有机薄膜晶体管     

Application of TiO2 with different structures in solar cells

The application of TiO2-based devices is mainly dependent on their crystalline structure,morphology,size,and exposed facets.Two kinds of TiO2 with different structures,namely TiO2 pompons and TiO2 nanotubes,have been prepared by the hydrothermal method.TiO2 with different structures is characterized by scanning electron microscopy(SEM),X-ray diffraction(XRD),and Brunauer-Emmett-Teller(BET) surface area analysis.Solar cells based on poly(3-hexylthiophene)(P3HT) and TiO2 with different structures are fabricated.In the device ITO/TiO2/P3HT/Au,the P3HT is designed to act as the electron donor,and TiO2 pompons and TiO2 nanotubes act as the electron acceptor.The effects of the TiO2 structure on the performance of hybrid heterojunction solar cells are investigated.The device with TiO2 pompons has an open circuit voltage(Voc) of 0.51 V,a short circuit current(Jsc) of 0.21 mA/cm2,and a fill factor(FF) of 28.3%.Another device with TiO2 nanotubes has a V oc of 0.5 V,J sc of 0.27mA/cm2,and FF of 28.4%.The results indicate that the TiO2 nanotubes with a unidimensional structure have better carrier transport and light absorption properties than TiO 2 pompons.Consequently,the solar cell based on TiO2 nanotubes has a better performance.     

不同波长激发下YLiF4：Er3+,Tm3+,Yb3+的发光

水热法合成了YLiF₄:Er³⁺,Tm³⁺,Yb³⁺,其中Er³⁺、Yb³⁺和Tm³⁺的摩尔分数分别为1%、1.5%和2%。当用355nm光激发时,其发光为蓝色,峰值位于450nm,对应于Tm³⁺的¹D₂→³F₄跃迁。用378nm激发时,发光为绿色,主要发光峰位于552nm。980nm光激发时,发光为白色,发光峰分别位于665(651),552(543),484,450nm处,并在648nm处还观察到了一个发光峰,其中最强的发射为红光。YLiF₄:Er³⁺,Tm³⁺,Yb³⁺的蓝光来源于Tm³⁺的激发态¹G₄到基态³H₆的跃迁,绿光来源于Er³⁺的⁴S_3/2和²H_11/2到基态⁴I_15/2的跃迁,红光既来源于Tm³⁺的¹G₄→³F₄的跃迁,也来源于Er³⁺的⁴F_9/2→⁴I_15/2的跃迁。在上转换发光中,还探测到了紫外光359nm的发射。监测665nm得到的激发光谱不同于监测552nm的激发光谱,在665nm的激发光谱中出现了对应Tm³⁺的¹G₄能级的峰。在双对数曲线中,蓝光484nm、绿光552nm和红光665nm的斜率分别为2.25、2.28和2.21,紫外光359nm的斜率为2.85。因此在980nm激发下,蓝光484nm、绿光552nm和红光665nm都是双光子过程,紫外光359nm的发射是三光子过程。     

基于量子点和MEH-PPV的白光发光二极管的研究

利用无机纳米材料与有机聚合物材料相结合的方法制备白光发光二极管器件, 研究了蓝光量子点QDs(B)掺杂聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基-1, 4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV) 复合体系的发光特性及量子点QDs(B) 掺杂浓度(质量分数)不同对器件发光特性的影响. 制备了ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:QDs(B)/LiF/Al 结构的电致发光器件, 测试了器件的电致发光光谱和电学、光学特性. 当QDs掺杂浓度为40%, 驱动电压为8 V时器件能得到较为理想的白光发射. 同时, 对比研究了非掺杂体系的发光特性, 制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/QDs(B)/LiF/Al的器件, 掺杂体系相较于非掺杂体系, 器件的最大亮度增大, 启亮电压降低, 并分析了掺杂体系器件性能改善的原因.