聚（2，5－二丁氧基对苯乙炔）电致发光性能的研究

本文对以聚（２，５－二丁氧基对苯乙炔）为发光层的聚合物电致发光二极管的电致发光性能和影响其性能的因素进行了研究．其发光峰值波长为５９０ｕｍ，起亮电压为１２Ｖ，最大亮度可达１１２ｃｄ／ｍ２．热处理温度和时间影响其发光强度和峰值波长，一般以２００℃，真空处理３．５ｈ为宜．还原气氛（Ｎ２＋Ｈ２）下的热处理有利于电致发光性能的提高．器件在空气中具有一定的使用寿命．其量子效率可达０．１６％光子／电子．并研究了器件制备工艺对性能的影响，初步探讨了聚合物电致发光机理．     

新型共轭聚合物PFO-BT15发光二极管的电老化研究

PFO-BT15是一种电致发光中心波长为550 nm的新型共轭高分子聚合物材料,将其制成发光二极管器件,结构为ITO玻璃/聚合物PEDOT(120 nm)/有机聚合物PFO-BT15(80 nm)/Ba(4 nm)/Al(200 nm),用环氧树脂对阴极侧进行了封装,以减少氧气和水分的进入,从而影响器件的发光性能。在室温环境下对同样的器件进行不同电流密度的电老化处理,记录器件的电流电压曲线,再对老化的样品做电致发光和喇曼光谱测试。实验发现：一方面,通过器件恒定电流的大小影响器件的电压变化速度;另一方面,器件经过一定长时间的电老化,电致发光中心波长变化较小。通过啦曼光谱的测试,推断是因为PEDOT阳极的破损导致了器件的最终发光失败,而器件发光层材料的结构保持相对稳定,说明这种结构的聚合物有着相对稳定的光电性能,对于提高材料发光的稳定性提供了有价值的信息,有助于其他高效发光材料的合成以及稳定性的提高。     

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.     

噻吩基联苯乙烯蓝色发光材料的合成与发光性能

设计并合成了新型含噻吩基团的联苯乙烯类蓝色有机电致发光材料4,4′-双(2-苯基-2-(2-噻吩)乙烯基)-1,1′-联苯(TPVBi),通过红外、核磁共振、元素分析对其结构进行了表征。利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法等研究了其HOMO、LUMO能级及发光性能。TPVBi溶液的荧光发射峰值波长为451nm,薄膜的荧光光谱最大发射波长为464nm。循环伏安测得其氧化峰电位为1.227V。TPVBi的HOMO能级为-5.55eV,LUMO能级为-2.67eV。以TPVBi作为发光层制作了结构为ITO/CuPc(10nm)/NPB(30nm)/TPVBi(35nm)/TPBi(35nm)/Al(100nm)的有机发光二极管器件,并研究了该器件的电致发光性能。该器件在电压为19.5V时,达到最大亮度1782.3cd/m2,在电流密度为15.69mA/cm2时,最大电流效率为1.73cd/A;器件的发光CIE色坐标为x=0.25,y=0.40。     

TBPe与MEH-PPV共掺杂的有机电致发光器件的优化研究

采用有机小分子TBPe(2,5,8,11-tetratertbutylperylene)以不同比例掺入MEH-PPV(poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene])作为发光层,研究了TBPe不同掺杂比例对器件性能的影响,进而对发光强度进行优化。对于所制备的ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/TBPe/Al有机电致发光器件,TBPe的最优蒸镀厚度为0.5 nm,其发光强度相对于标准器件提高了325%。ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶TBPe/TBPe/Liq/Al有机电致发光器件的最优掺杂比例为MEH-PPV∶TBPe=100∶30(质量比),其发光亮度相比于未掺杂器件提高了44%。在上述器件的基础上增加Alq3层提高电子注入,分别制作了Liq和LiF作为修饰层的ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶TBPe/TBPe/Alq3/Liq/Al和ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶TBPe/TBPe/Alq3/LiF/Al多层器件,发光亮度分别达到4 162 cd/m2和4 701 cd/m2。所有器件的电致发光波长均为580 nm,为MEH-PPV的发光,TBPe的掺杂对MEH-PPV的发光起到了增强作用。     

氧化锌纳米颗粒薄膜的近紫外电致发光特性研究

利用溶胶-凝胶法(sol-gel method)制备了ZnO纳米颗粒薄膜(ZnO nanoparticle film),并以此为发光层制备了结构为ITO/ZnO nanoparticle/MEH-PPV/LiF/Al的电致发光器件.通过调整器件发光层厚度,对器件的发光光谱和电学特性进行测试研究,发现该器件在一定的直流电压下可以得到以ZnO近紫外(中心波长390 nm)发光为主的电致发光光谱,显示出较好的ZnO近紫外电致发光特性.对该器件的发光机理进行了一定的研究,认为该器件的发光是基于载流子隧穿.     

红色磷光微腔有机电致发光器件的发光性能

制备了结构为G/DBR/ITO/Mo O3(1 nm)/Tc Ta(55 nm)/CBP∶Ir(piq)2acac(44 nm,6%)/TPBI(55nm)/Li F(1 nm)/Al(80 nm)的红色磷光微腔有机电致发光器件(MOLED),同时制作了无腔对比器件OLED,研究微腔结构对磷光器件发光性能的影响。研究发现,OLED的电致发光(EL)峰值为626 nm,半高全宽(FWHM)为92 nm;MOLED的发光峰值为628 nm,FWHM为42 nm,窄化了1/2。MOLED的最大亮度、最大电流效率、最大外量子效率(EQE)分别为121 000 cd/m2、27.8 cd/A和28.4%,OLED的最大亮度、最大电流效率、最大EQE分别为54 500 cd/m2、13.1 cd/A和16.6%。结果表明,微腔器件的发光性能与无腔器件相比得到了较大幅度的提升。     

蓝色有机发光材料LiBq4的合成及其发光特性

蓝色有机发光材料的开发对于实现有机发光二极管(OLED)的全彩色化具有十分重要的意义.报道了蓝色有机发光材料8-羟基喹啉硼化锂(LiBq₄)的合成及提纯,研究了LiBq₄的光致发光特性,并用LiBq₄作为发光材料制备了蓝色有机发光器件,研究了电子传输层Alq₃的厚度及空穴缓冲层CuPc对器件电流-电压和亮度-电压特性的影响.结果表明,LiBq₄的光致发光峰值波长为452nm,器件ITO/PVK:TPD/LiBq₄/Alq₃/Al的电致发光光谱峰值波长位于475nm处,在25V工作电压下其最高亮度约为430cd/m².但CuPc的加入加剧了器件中载流子的不平衡注入,导致器件性能恶化.通过调整Alq₃的厚度,同时在Alq₃和Al阴极之间加入LiF薄膜以提高电子注入效率,获得了较为理想的实验结果.     

9,9-二辛基聚芴-苯并噻二唑交替共聚物的绿光偏振电致发光

通过缩聚法合成了绿光9,9-二辛基聚芴-苯并噻二唑交替共聚物（PFBT）.该聚合物在一定温度范围内形成向列液晶态,利用其在定向层上的有序排列,实现了峰值发光波长为550 nm的偏振电致发光.采用摩擦后的空穴注入层聚（3,4-乙撑二氧噻吩）∶聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）作为定向层,通过偏振紫外可见吸收光谱和偏振光致发光谱,研究了聚合物分子在薄膜平面内的单轴取向特性,计算得到薄膜的有序参数为075.制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/PFBT/LiF/Al的聚合物电致发光器件,工作电压为15 V时,电致发光偏振率达到4,亮度和流明效率分别为450 cd/m²和021 cd/A. 关键词： 偏振发光 交替共聚物 聚合物电致发光器件     

聚苯撑苯并双噁唑的电致发光

通过光谱技术、电化学特性等对聚苯撑苯并双噁唑(PBO)的性能进行了系统研究。通过电化学分析获得该聚合物最高占有分子轨道能级(HOMO)大约为EHOMO=5.69eV,通过光谱分析计算得到最低空轨道能级(LUMO)大约为ELUMO=2.99eV。PBO的溶液光致发光在430～500nm范围,呈现明显的浓度效应;其薄膜的光致发光峰大约位于500nm。研究制作了以PBO为发光层的单层电致发光器件ITO/PBO(60nm)/Al和双层电致发光器件ITO/CuPc(25nm)/PBO(60nm)/Al,其电致发光峰位具有聚集态发光的特征。器件的发光亮度和稳定性在双层器件中获得提高,器件的发光峰位随驱动电压大小在520～555nm范围变化。     

聚(2,5-二丁氧基)对苯乙炔/多壁碳纳米管复合材料的制备和性能研究

通过原位聚合法制备了聚（2,5-二丁氧基）对苯乙炔/多壁碳纳米管（PDBOPV/MWCNTs）复合材料.红外光谱和拉曼光谱证实了在MWCNTs表面的包覆层为PDBOPV.高分辨透射电子显微镜观察发现,PDBOPV/MWCNTs复合材料直径为35—45 nm,其中PDBOPV包覆层厚度约为15 nm.紫外—可见吸收光谱表明随着MWCNTs含量的增加,PDBOPV/MWCNTs的吸收发生红移且强度提高.荧光光谱研究表明随着MWCNTs含量的增加,PDBOPV/MWCNTs的最大发射波长发生蓝移且强度减小,MWCNTs与PDBOPV之间形成了光致电子转移体系,使得π电子离域程度增加,并且导致荧光量子效率降低.根据E_g与入射光子能量hν的关系,拟合了PDBOPV/MWCNTs薄膜的光学禁带宽度,发现随着MWCNTs的增加,E_g逐步减小.采用简并四波混频方法测试它们的三阶非线性极化率χ^（3）,结果发现随着MWCNTs含量的增加,PDBOPV/MWCNTs复合体的非线性光学响应逐渐增强,这说明PDBOPV与MWCNTs之间形成了分子间光致电子转移体系,产生了复杂的分子间π-π电子非线性运动. 关键词： 聚（2 5-二丁氧基）对苯乙炔 多壁碳纳米管 复合材料 光致发光     

Simulation of InGaN violet and ultraviolet multiple-quantum-well laser diodes

Optical properties of the InGaN violet and ultraviolet multiple-quantum-well laser diodes are numerically studied with a self-consistent simulation program. Specifically, the performance of the laser diodes of various active region structures, operating in a spectral range from 385 to 410 nm, are investigated and compared. The simulation results indicate that the double-quantum-well laser structure with a peak emission wavelength of 385–410 nm has the lowest threshold current. The characteristic temperature of the single-quantum-well laser structure increases as the peak emission wavelength increases. The triple-quantum-well structure has the largest characteristic temperature when the peak emission wavelength is shorter than 405 nm, while the double-quantum-well structure possesses the largest characteristic temperature when the peak emission wavelength is larger than 405 nm.     

一种聚噻吩(Pt)衍生物在液氮条件下的电致发光性能

成功地试制了用一种聚噻吩（Pt)衍生物作发光活性物质的发光二极管,报导了该元件在液氮（－200℃）中的电致发光特性。     

8-羟基喹哪啶-丙烯酸-镓(Ⅲ)与甲基丙烯酸甲酯共聚物的光致发光研究

制备了8-羟基喹哪啶、丙烯酸与镓(Ⅲ)的三元配合物,将此配合物与甲基丙烯酸甲酯共聚后得到一种含镓(Ⅲ)的共聚物,这种共聚物易溶于氯仿、丙酮等普通低沸点溶剂,具有良好的成膜性能。通过红外光谱、元素分析、紫外光谱等方法对三元配合物和共聚物的组成进行了表征。三元配合物和共聚物的荧光光谱测试,表明共聚物在496 nm处能发出较强的荧光。     

Ultraviolet electroluminescence from n-ZnO/i-MgO/p+-GaN heterojunction light-emitting diodes fabricated by RF-magnetron sputtering

Based on the easily controllable radio frequency magnetron sputtering, n-ZnO and i-MgO thin films were fabricated on p⁺-GaN substrate to construct heterojunctional light-emitting diodes for ultraviolet emission from the near band edge exciton recombination of ZnO. Effects of the insulator MgO layer on the electroluminescent performance of the n-ZnO/i-MgO/p⁺-GaN light-emitting diodes have been investigated. It was found that the light-emitting diode presented stronger near band-edge emission with blue shift emission peak under the lower working current when i-MgO layer was inserted. The fabrication process, characteristics and the mechanism were discussed in detail.     

Distribution of radiation from organic light-emitting diode structures with wavelength-scale gratings as a function of azimuth and polar angles

The angular distribution of radiation emitted from organic electroluminescent diodes fabricated on substrates with wavelength-scale gratings was measured using an optical Fourier transform instrument. A simple geometrical model is derived that specifies the polar angle of the exiting photon as a function of the azimuth angle, the grating pitch, the wavelength of light, and the effective index of the refraction of the light emitted by the fluorescing excitons. The radiation pattern of the extracted light is shown to fit that predicted by the model if one assumes that it comes from surface plasmon polaritons and bound TE waveguide modes.     

Optical properties of ultra-thin InN layer embedded in InGaN matrix for light emitters

We theoretically investigate the optical properties of an ultra-thin InN layer embedded in InGaN matrix for light emitters. The peak emission wavelength extends from ultraviolet (374 nm) to green (536 nm) with InN quantum well thickness increasing from 1 monolayer to 2 monolayers, while the overlap of electron-hole wave function remains at a high level (larger than 90%). Increase of In content in InGaN matrix provides a better approach to longer wavelength emission, which only reduces the spontaneous emission rate slightly compared with the case of increasing In content of the conventional InGaN quantum well. Also, the transparency carrier density derived from gain spectrum is of the same order as that in the conventional blue laser diode. Our study provides skillful design on the development of novel structure InN-based light emitting diodes as well as laser diodes.     

大功率短波长InAlGaAs/AlGaAs量子点超辐射发光管

为了满足超辐射发光管的短波长应用,采用InAlGaAs/AlGaAs量子点有源区和干法刻蚀工艺制备了短波长弯曲波导超辐射发光管。在1.6A脉冲电流注入下,器件峰值输出功率为29mW,中心波长为880nm,光谱半高宽为20.3nm。比较了干法刻蚀工艺和湿法腐蚀工艺对超辐射发光管器件性能的影响。在1.6A脉冲电流注入下,湿法腐蚀制备的器件峰值输出功率仅为7mW。与湿法腐蚀相比,干法刻蚀可以精确控制波导形状和参数,降低波导损耗,有效增大器件输出功率。