导纳谱在有机发光二极管器件物理研究中的应用

摘要

1987年，C．W.Tang提出了双层结构高效率、高亮度的有机电致发光器件(OLED)。OLED因其亮度高、功耗低、色彩柔和等优点，有望成为下一代显示与照明技术。近几年来，OLED研究一方面集中在开发高效率、长寿命的器件；另一方面着眼于OLED器件的物理过程的探索。导纳谱作为一种简便、无损的研究方法，被研究者们应用在有机半导体器件界面和有机材料特性的研究上。本论文应用导纳谱法，针对载流子注入势、材料载流子迁移率和器件退化过程这三个方面进行研究。
　　 研究得出，磷光器件中传输材料CBP(4,4’-bis(carbazol-9-yl)biphenyl)经过MoOx掺杂或者Bphen（4，7-diphyenyl-1，10-phenanthroline）经过CsCO3掺杂都能有效地降低金属／有机界面载流子注入势垒、提高器件发光效率以及延长工作寿命。利用导纳谱，测试得出ITO/CBP和Bphen/Al势垒分别降低到0.18eV和0.45eV。同时，掺杂材料的电学性质也得到了系统的研究。
　　 通过在ITO阳极和有机材料间插入p-型掺杂层，制备了阳极欧姆接触的单载流子器件，从而使导纳谱的迁移率测定方法能够应用于宽带隙有机材料。实验证明，在ITO/CBP之间添加20vol％掺杂的CBP:MoOx层后，CBP材料的空穴迁移率能够被准确得出。
　　 最后，我们分析了LiF/Al和Liq/Al，LiF/Al和LiF/CsF这两组复合阴极的OLED器件退化过程中界面的变化。器件退化和空穴传输层／发光层这一重要界面的电荷积累有着密切的关系。
　　 我们利用导纳谱这一有效的器件物理研究手段探讨了OLED中几个重要的器件界面，并通过机理分析印证了实验结果。我们的研究结论从一定意义上可用来指导有机材料的选择和器件结构的设计。