“超构表面2.0”专刊序

正伴随着人工智能、5G通讯以及高端芯片等信息技术的飞速发展,大容量大带宽的光学信息传输、处理和存储技术成为必然趋势。对高性能和高集成度的光学信息技术以及轻量化、微型化和集成化的纳米光学器件的迫切需求,驱动研究人员不断开发微纳尺度下的光场调控技术。然而,自然材料远远不能满足人们对微纳尺度下光场灵活多样的调控需求。尽管超构材料(Metamaterials)展现出超越自然材料的物理特性及强大的光波调控能力,基于三维亚波长人工微结构的超构材料存在损耗高、加工难、不易集成等问题,这制约了其发展及实用。     

红色有机发光二极管

制备了以芳香族二胺类衍生物TPD为空穴传输层、8－羟基喹啉铝Alq3掺杂红光染料DCJTB作为发光层LiF/Al为复合电极的红色发光二极管。研究了不同掺杂质量分数对器件发光光谱、亮度电流电压特性的影响。发现由于DCJTB的自极化作用,发光峰值位置有30nm的移动,当掺杂质量分数为0.2％和3％时,器件的最高亮度分别为17400cd/m^2和2900cd/m^2,20mA/cm^2时其亮度又分别为1080cd/m^2和150cd/m^2,量子效率分别为2％和0.5％。     

有机发光二极管老化机制

有机发光二极管（OLEDs）因在照明和显示领域的巨大潜在应用备受人们关注。在过去的三十年里,OLED器件的效率和寿命有了很大的提高,但对于商业应用而言提高器件寿命仍然是亟待解决的问题之一。为了进一步提升器件稳定性,则需要深入地研究OLED内部存在的老化机理。本文以小分子和聚合物OLEDs为例,综述了两种器件的老化机制。概括了OLED的一些外在和内在老化机制,并介绍了小分子和聚合物OLEDs老化机理的研究进展。对于小分子OLEDs,有研究提出其老化机理是激子与极化子的相互作用,形成陷阱导致器件老化。另一种理论认为激子与极化子的作用诱导分子聚集,促进界面老化。而对于聚合物OLEDs老化机理是激子与空穴相互作用,诱导空穴陷阱产生,导致了亮度、效率损失和驱动电压上升的现象。同时综述了目前一部分延长器件寿命的方案,为后续开发效率更高、寿命更长的OLED器件提供积极作用。     

纳米结构氧化镍缓冲层对蓝色有机发光二极管性能的影响（英文）

在阳极和空穴传输层分别引入氧化镍纳米结构缓冲层,制备了蓝色有机发光二极管,对二极管的电学和光学特性进行了测试分析,研究了采用电化学方法制备的氧化镍纳米结构对器件的影响。结果表明,纳米结构氧化镍缓冲层能够有效地提高空穴-电子对的产生和复合效率,它的引入带来了高效的空穴注入及发光层中的载流子平衡,能有效提高有机发光二极管的电致发光特性。氧化镍缓冲层沉积时间为30 s的器件具有最高的亮度和电流效率,分别为42 460 cd/m~2和24 cd/A,该器件的CIEx,y色坐标为(0.212 9,0.325 2)。     

有机发光二极管蓝光材料研究进展

有机发光二极管（Organic light-emitting diodes,OLEDs）经过30余年的发展,在显示和照明领域已经进入了大规模应用的阶段。有机红光及绿光OLEDs基本上已能够达到商业应用的标准,但是蓝光OLEDs仍然存在亮度低、高亮度下寿命短的问题,因而商业上对兼具高激子利用率及高稳定性的蓝光材料和器件的需求显得尤为迫切。为了解决这一问题,国内和国际上相继提出了基于重金属配位的磷光配合物、三线态-三线态湮灭、热活化延迟荧光、“热激子”等材料结构的设计策略,期望在获得高发光量子效率和激子利用率的同时,尽量减小器件的效率滚降,获得具有高稳定性、长寿命的蓝光OLEDs器件。本文总结了不同类型蓝光OLEDs材料的研究进展,并对未来蓝光材料的发展趋势进行了展望。     

有机微腔绿色发光二极管

光学微腔是指尺寸在光波长量级的光学微型谐振腔。微腔结构可以使腔内物质和光场的相互作用与体材料相比发生很大变化,出现了自发辐射谱线窄化和增强等腔效应。利用这些腔效应,可以改善有机发光器件的性能。采用微腔结构,优化设计并研制了有机微腔绿色发光二极管,器件结构为Glass/DBR/ITO/NPB/Alq∶Rubrene/Alq/MgAg,获得了最大亮度40100 cd/m2、最大发光效率为6.44 cd/A、半峰全宽为28 nm的纯绿色有机微腔电致发光器件。而与之比较的无腔器件最大亮度为22580 cd/m2、最大发光效率为2.98 cd/A、半峰全宽为120 nm。相同电流密度下微腔电致发光谱的峰值发射强度是无腔器件的4.2倍。结果表明将微腔结构引入有机电致发光器件中,不但改善了发光的色纯度,而且使器件的发光效率和亮度都得到明显增强。     

悬空车轮形氮化镓发光二极管（英文）

减少器件的界面损耗从而提升其发光性能一直是发光二极管领域一个重要的研究热点。本文采用标准半导体工艺在硅衬底上制备了GaN基车轮形发光器件。采用各向同性湿法蚀刻工艺将器件悬空,比较并研究了悬空对器件的性能,包括光强、半高宽、波长漂移、3 dB带宽等的影响。由于减小了光损耗,在悬空结构中腔效应更加明显,器件的电致发光和通信性能得到了提升。本研究对电驱动光源的制备和可见光通信具有重要意义。     

有机发光二极管光取出技术研究进展

有机发光二极管(OLED)在通信、信息、显示和照明等领域均显现出巨大的商业应用前景,十几年来一直是光电信息领域的研究热点之一.但是,OLED的外量子效率远低于内量子效率,极大程度地制约了其发展和应用.本文主要介绍了多种有效提高器件效率的光取出技术,对微透镜、光子晶体结构、纳米图案和纳米多孔膜以及微腔技术等多种OLED修饰方法进行了回顾和讨论.在此基础上,对一些光取出技术的研究做了展望.     

近白色发光的有机发光二极管

制备了以８－羟基喹啉锌Ｚｎｑ２为发光层，苯乙烯胺衍生物ＳＡ为空穴传导层，恶二唑衍生物ＰＢＤ为载流子局限层的单层双层和三层结构的有机发光二极管。研究它们的电致发光性能如电致发光光谱，电流密度电压特性和电致发光亮度电压特性等。     

有机薄膜晶体管驱动聚合物发光二极管研究

研究了有机薄膜晶体管(OTFT)与聚合物发光二极管(PLED)集成制备技术和相关物理问题.OTFT结构为栅极钽(Ta)/绝缘层五氧化二钽(Ta2O5)/有源层并五苯(Pentacene)/源漏极金(Au);PLED器件结构为ITO/PEDOT:PEO(polyethylene oxide)/P-PPV或MEH-PPV/Ba/Al.PEDOT:PEO,P-PPV和MEH-PPV薄膜层均采用丝网印刷技术,实现了OTFT与PLED器件集成发光.其中OTFT器件的阈值电压为-7V,迁移率为0.91cm2/(V.s),并通过OTFT驱动得到以P-PPV和MEH-PPV为发光层的PLED器件的发光亮度分别达到124和26cd/m2,电流效率分别为12.4和1.1cd/A.利用丝网印刷技术可以有效控制高分子薄膜的沉积区域,实现功能器件的集成.     

高亮度金字塔形的有机发光二极管

一种让有机发光二极管（OLEDs）发射的光会聚的简单方案可使OLEDs更适于各种任务。美国密歇根大学的Jaesang Lee及其同事将四个三角形的绿色电致磷光发光装置（磷光有机发光二极管,PHOLED）装入一个具有开放式基底的金字塔中。     

“纪念徐叙瑢院士逝世一周年”专刊序EI北大核心CSCD

“历百年风雨领数代风骚独辟发光新路,记行前教诲叹旧事如烟风起薪火北国。”谨此引用周济院士的挽联作为“徐叙瑢先生逝世一周年纪念专辑”的开篇,缅怀先生发光报国之贡献,追思先生求真务实之精神,感怀先生教书育人之风范,感恩先生勉励后学之情怀,并籍此展示我国发光学研究的部分前沿成果。生生不息,事业永续,精神永存。     

用于高效红色磷光有机发光二极管的双极性芴基咔唑基主体材料（英文）

为提高有机发光二极管的发光效率,设计合成了两种新的红光磷光双极性主体材料FC-CZ-PQZ和FC-BCz-PQZ,两种材料均表现出优秀的光物理性能、较高热稳定能力和平衡的载流子传输能力,FC-BCz-PQZ表现最佳,与FC-Cz-PQZ相比,FC-BCz-PQZ的热稳定能力更强、载流子传输平衡性更好。以FC-CZ-PQZ和FC-BCz-PQZ为主体,制备了红色PhOLEDs, FC-BCz-PQZ表现出了较高的电致发光性能,电流效率、功率效率和最大外量子效率分别为13.5 cd/A、14.2 lm/W和14.8%,说明FC-BCz-PQZ有潜力成为红光PhOLED主体材料。     

有机发光二极管中的薄膜光泵受激发射

本文研究了有机发光二极管（OLED）中的有机薄膜在光泵浦情况下的受激发射行为。发现在比常规结构厚的OLED样品中，器件电致发光亮度较弱，但可观测到放大的自发发射（AES）现象。而在常规结构的OLED样品中，器件亮度较高，但在光泵浦下，观察不到ASE现象，表明金属电极对激子的猝灭作用导致ASE受到抑制。     

高效高亮度有机红色微腔发光二极管

采用普通的Alq:DCM红光发光材料体系,制作了结构为Glass/DBR/ITO/NPB/Alq:DCM/MgAg的有机红光微腔发光器件,实现了纯红光发射,器件发射峰位于600 nm.与无腔器件相比,微腔器件光谱半峰全宽（FWHM）从92 nm压缩为32 nm,色度从X=0.58,Y=0.41改善为X=0.6,Y=0.4,微腔器件的最大发光效率为3.1 cd/A,最大亮度为32 010 cd/m2.