兩類(lèi)有機(jī)半導(dǎo)體材料的N-、P-型摻雜研究.pdf

1、近年來(lái)，OLED的技術(shù)和產(chǎn)品以獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)、巨大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用價(jià)值，引了各界的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。但是由于有機(jī)半導(dǎo)體材料自身的一些不足，如具有本征載流子濃度低、導(dǎo)電率低、載流子注入能力差等缺點(diǎn)，限制了OLED性能的提升，制約了OLED的廣泛應(yīng)用。針對(duì)以上問(wèn)題，對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體材料進(jìn)行無(wú)機(jī)或有機(jī)摻雜，改善其導(dǎo)電性，提高其載流子的注入能力，成為目前有機(jī)電子領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。本文選擇了CBP、TPBi、BAlq三種常用OLED主體材料，分別對(duì)其進(jìn)行

2、P型、n型摻雜，詳細(xì)研究了摻雜對(duì)其電學(xué)性能的影響。共分兩個(gè)部分：
　　 首先對(duì)具有雙極傳輸性能的CBP主體材料進(jìn)行了p型摻雜研究。在CBP摻雜適當(dāng)濃度的FeCl3，可以有效提高CBP的電導(dǎo)率和空穴遷移率，提高器件中空穴的注入。摻雜濃度為12wt％，器件的空穴傳輸性能最佳并符合空間電荷限制電流模型(SCLC)，空穴的注入界面為準(zhǔn)歐姆接觸。低電壓下器件的電導(dǎo)率達(dá)到3.1×10-7 S/cm，器件的空穴遷移率達(dá)到1.26×10-4cm

3、2/V s，比常用的空穴傳輸材料NPB的空穴遷移率提高近6倍。同樣，通過(guò)MoO3摻雜CBP，也可以有效提高器件中空穴的注入，提高CBP的電導(dǎo)率和空穴遷移率。摻雜濃度為16wt％，器件的性能最好并符合空間電荷限制電流模型(SCLC)，低電壓下器件的電導(dǎo)率達(dá)到2.4×10-7 S/cm，空穴遷移率達(dá)到6.0×10-5 cm2/V s，并且空穴的注入界面被認(rèn)為是準(zhǔn)歐姆接觸。將WO3摻入到主體材料CBP中，通過(guò)適當(dāng)?shù)膿诫s，提高了器件中空穴的注入

4、和傳輸，在最佳的摻雜濃度6wt％下，器件的電導(dǎo)率為9.4×10-10 S/cm，比未摻雜的器件只有小幅度的提高，與前兩種摻雜劑相比，摻雜的效果較差。WO3：CBP的空穴傳輸性能遠(yuǎn)低于常用的空穴傳輸材料NPB。
　　 其次對(duì)具有電子傳輸性能的主體材料TPBI及BAlq進(jìn)行了n型摻雜研究。在TPBi摻雜適當(dāng)濃度的LiF，可以有效提高器件中電子的注入，提高TPBi的電導(dǎo)率和空穴遷移率。摻雜濃度為4wt％，器件的電子傳輸性能最佳。低電壓

5、下器件的電導(dǎo)率達(dá)到3.6×10-9S/cm，高于沒(méi)有摻雜的器件近三倍。在保持制備工藝不變的情況下，對(duì)BAlq分別進(jìn)行了CsF、LiF、Liq摻雜研究，基于CsF：BAlq、LiF：BAlq和Liq：BAlq制備了一系列不同摻雜濃度的單電子器件。研究結(jié)果表明，通過(guò)CsF、LiF、Liq堿金屬化合物摻雜BAlq不能提高BAlq的電子傳輸性能，反而降低了BAlq的電子電導(dǎo)率和遷移率，降低了器件的電學(xué)性能。低電壓下未摻雜的純BAlq器件的電導(dǎo)率

6、達(dá)到為9.7×10-7S/cm，而將CsF(6％)、LiF(2wt％)和Liq(4wt％)三種摻雜劑分別摻入到主體材料BAlq中后，器件的電導(dǎo)率分別降到8.9×10-9、7.0×10-10和8.4×10-9S/cm。隨著摻雜濃度的升高，電子的傳輸機(jī)理由歐姆傳導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)橄葳咫姾上拗齐娏?。堿金屬化合物摻雜主體材料BAlq，不能形成堿金屬陽(yáng)離子和BAlq陰離子自由基，表明BAlq具有高的化學(xué)穩(wěn)定性，不易與這些堿金屬化合物發(fā)生反應(yīng)。摻雜的堿金屬化