反向偏压下有机阱结构器件的激子离化的研究

摘要

自从1994年，Tokito S等人报道了有机小分子材料Alq3和无机材料MgF组成的超晶格结构，并对其结构和光学特性进行了表征。观察到了量子限制效应。对于由其他材料体系构成的有机/无机超晶格及量子阱结构的研究也有一些报道。 本论文利用PBD和Alq3交替生长制备了有机多层阱结构发光器件，对有机多层阱结构器件在光激发下的能量传递和在反向偏压下的激子离化现象进行了讨论，主要结论如下： 1、由于单层Alq3吸收谱和PBD的光致发光谱存在较大重叠，存在较大的Forster能量转移。因此在330nm（PBD最佳激发波长）光激发下，PBD能完全将能量传递给Alq3，因此Alq3的发光很强，PBD的发光很弱。 2、对光激发下的有机阱结构器件加上反向偏压后，Alq3的发光峰随反向偏压的增大而减弱。并且光激发下的器件的电流比未激发时有所提高。器件通过光激发首先产生激子态，在电场的作用下激子态中的电荷发生了分离。激子辐射复合导致发光材料发光，因此激子离化会导致发光材料的发光猝灭现象。激子离化后产生的自由的电子和空穴，在电场的作用下隧穿到电极处猝灭，这一过程增大了体系的电流。 3、通过比较不同周期的PBD/Alq3量子阱结构，得到能量传递效率达到最大的最佳周期数为3。比较不同周期的器件在12V电压下和未加电压的发光峰强度的比值，发现随着周期的增加，电场对发光材料的发光猝灭作用越来越强。比较不同周期的器件在330nm激发光激发下器件的Ⅰ-Ⅴ曲线，发现随着周期的增加，通过器件的电流逐渐增大。当器件周期较少时，阱层和垒层较厚，解离形成的自由电荷更容易被束缚在阱中，在Coulomb吸引力作用下相互俘获重新结合成激子，复合发光，这一过程减弱了发光材料的发光猝灭。而当器件周期增大时，阱层和垒层的厚度减少。激子解离产生的电子和空穴更容易在电场的作用下隧穿，到达电极处猝灭，从而增大了体系的电流。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

序

1 引言

1.2 OLED和有机阱结构发光器件的国内外研究进展

1.2.1 OLED的国内外研究进展

1.2.2 有机阱结构发光器件的国内外研究进展

1.3 存在的问题

1.4 发展动向

1.5 工作目的

2 理论知识、器件制备及测量方法

2.1 发光定义

2.2 量子阱及超晶格的发光

2.3 能带理论

2.4 有机半导体的能量传递

2.5 有机量子阱结构的分类和特性

2.6 有机半导体中的激子

2.7 器件的制备及测量方法

2.8.1 器件的制备

2.8.2 器件的光电特性的测量

3 反向偏压下有机阱结构器件的激子离化

3.1 所用材料和器件的制备

3.1.1 所用材料

3.1.2 器件的制备和结构

3.2 有机阱结构器件的能量传递和反向偏压下的激子离化

3.3 本章小结：

4 有机阱结构器件的周期对激子离化的影响

4.1 有机阱结构器件的周期对激子离化的影响

4.2 本章小结

5 结论

参考文献

作者简历