激子限域?qū)τ袡C(jī)光電器件性能的影響.pdf

1、自上世紀(jì)八十年代美國(guó)柯達(dá)公司的鄧青云首創(chuàng)有機(jī)雙層異質(zhì)結(jié)器件以來(lái)，有機(jī)小分子光電子器件，如有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池（Organic Solar Cells, OSCs）、有機(jī)電致發(fā)光器件（Organic Light-Emitting Diodes, OLEDs）、有機(jī)薄膜晶體管（Organic Thin Film Transistor, OTFT）及有機(jī)激光器（Organic Laser），因具有廣泛的應(yīng)用前景受到科研院校和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。<

2、br>　　目前由于器件的效率低、工作機(jī)理不完善等問(wèn)題，制約了有機(jī)光電子器件的迅猛發(fā)展。因此，本文采用激子限域的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)提高器件效率的目標(biāo)，具體的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.采用2-(4-biphenylyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole（PBD）作為激子阻擋層制備了OSCs器件，考察了PBD激子阻擋層對(duì)器件吸收光譜的影響和不同PBD激子阻擋層厚度對(duì)器件性能的影響，得出了PBD激子阻擋層厚度為5nm時(shí)器件效率最

3、優(yōu)。由于加入激子阻擋層后，器件中激子向陰極的擴(kuò)散得到了抑制。因此，激子在給體受體界面的分離概率增加，有效分離的激子數(shù)量增加，從而使器件效率得到提高。
　　2.采用mCP（N,N’-dicarbazolyl-3,5-benzene)摻雜(t-bt)2Ir(acac)[bis[2-(4-tertbutylphenyl)benzothiazolato-N,C2,]iridium(acetylacetonate)]制備了器件結(jié)構(gòu)為ITO/

4、NPB(40nm)/mCP:(t-bt)2Ir(acac)(8％,dnm)/mCP(30-dnm)/TPBi(30nm)/Mg:Ag(200nm)的器件，其中d=5,10,15,20,25,30nm。通過(guò)對(duì)器件的電致發(fā)光光譜（Electroluminescence,EL）分析發(fā)現(xiàn)，器件兩個(gè)發(fā)光峰分別來(lái)自于mCP和(t-bt)2Ir(acac)的發(fā)光峰。對(duì)兩個(gè)發(fā)光峰強(qiáng)度隨器件摻雜層厚度變化的趨勢(shì)的分析結(jié)果表明，當(dāng)器件摻雜層厚度為15nm時(shí)

5、，器件的兩個(gè)發(fā)光峰強(qiáng)度出現(xiàn)了明顯的突變，這是因?yàn)楫?dāng)d=15nm時(shí)，更多的來(lái)自于非摻雜層mCP三線(xiàn)態(tài)激子擴(kuò)散進(jìn)入摻雜層，導(dǎo)致了mCP和(t-bt)2Ir(acac)發(fā)光強(qiáng)度的突變。利用傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)激子擴(kuò)散方程對(duì)器件的分析，得到了mCP的三線(xiàn)態(tài)激子擴(kuò)散長(zhǎng)度為16±1nm。
　　3.分別以藍(lán)色磷光染料bis[(4,6-diflourophenyl)-pyridinato-N,C2’)](picolinato)Iridium(Ⅲ)（FIrp

6、ic）和黃色磷光染料(t-bt)2Ir(acac)為超薄層發(fā)光層，以mCP作為間隔層制備了白光器件，考察了雙磷光超薄層對(duì)器件性能的影響。器件得到了穩(wěn)定的白光發(fā)射，電流效率11.08cd/A，能量效率6.21lm/W，器件的CIE坐標(biāo)一致在最優(yōu)白光區(qū)域中，并且偏移較少。結(jié)果表明，超薄層對(duì)器件中激子的限制作用明顯，從而導(dǎo)致了器件的白光發(fā)射非常穩(wěn)定。
　　綜上所述，本論文研究了激子限域效應(yīng)對(duì)有機(jī)光電器件性能的影響，得到了性能優(yōu)化的有機(jī)薄