Alq-,3-有機(jī)發(fā)光二極管中的磁場(chǎng)效應(yīng)研究.pdf

1、本文主要包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容，分別為：常規(guī)有機(jī)發(fā)光器件電致發(fā)光的磁場(chǎng)效應(yīng)研究；利用LiF絕緣插層對(duì)電致發(fā)光的磁效應(yīng)進(jìn)行調(diào)控；以及對(duì)磁電導(dǎo)效應(yīng)(器件的注入電流隨磁場(chǎng)的變化)的研究。實(shí)驗(yàn)表明有機(jī)發(fā)光二極管的電致發(fā)光與注入電流均有明顯的磁場(chǎng)效應(yīng)，而溫度可影響磁場(chǎng)效應(yīng)的變化規(guī)律。
　　 本文實(shí)驗(yàn)工作的第一部分是對(duì)常規(guī)有機(jī)發(fā)光器件的磁效應(yīng)進(jìn)行研究。制備了結(jié)構(gòu)為ITO/NPB/Alq3/LiF/Al的常規(guī)有機(jī)發(fā)光二極管，并在不同溫度下(1

2、5K～室溫)測(cè)量了該器件的磁場(chǎng)效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)在低溫(如12～150 K)下，電致發(fā)光的磁場(chǎng)效應(yīng)與器件的偏壓(對(duì)應(yīng)一定大小的注入電流)有很強(qiáng)的依賴關(guān)系：高偏壓時(shí)，發(fā)光呈現(xiàn)先隨磁場(chǎng)增加而快速增強(qiáng)，達(dá)到最大值后(對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為40mT)卻又隨磁場(chǎng)增加而減弱，且偏壓越大減弱趨勢(shì)越明顯；而小偏壓時(shí)則沒有出現(xiàn)飽和之后又衰減的現(xiàn)象。高溫(如200 K到室溫)時(shí)，各種偏壓下也沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)光隨磁場(chǎng)增加而減弱的趨勢(shì)。本論文把電致發(fā)光的磁場(chǎng)效應(yīng)定性地歸結(jié)為磁

3、場(chǎng)抑制了單重態(tài)極化子對(duì)到三重態(tài)極化子對(duì)的系間竄越和磁場(chǎng)減弱了三重態(tài)激子對(duì)間相互淬滅過程的結(jié)果，三重態(tài)激子的濃度是影響器件電致發(fā)光高場(chǎng)下降的主要因素。
　　 為進(jìn)一步探討激子濃度對(duì)有機(jī)發(fā)光器件磁效應(yīng)的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)發(fā)光器件電致發(fā)光磁效應(yīng)的有效調(diào)控，我們?cè)诘诙A段的實(shí)驗(yàn)中，將LiF插層結(jié)構(gòu)引入到常規(guī)有機(jī)發(fā)光二極管器件，器件結(jié)構(gòu)為ITO/NPB/LiF(0～5 nm)/Alq3/LiF/Al。通過改變Alq3與NPB間LiF插層的厚

4、度，研究了不同溫度下器件的光電特性及電致發(fā)光的磁場(chǎng)效應(yīng)。測(cè)量結(jié)果表明，LiF插層可以影響器件內(nèi)部載流子的輸運(yùn)和激發(fā)態(tài)的形成。絕緣插層的出現(xiàn)阻礙了空穴的傳輸，使器件的電流效率變低。但同常規(guī)器件相比，各溫度下含插層器件的磁場(chǎng)效應(yīng)在小磁場(chǎng)范圍內(nèi)(磁感應(yīng)強(qiáng)度B＜40mT)均得到增強(qiáng)。低溫下，插層結(jié)構(gòu)使發(fā)光強(qiáng)度在較大磁場(chǎng)范圍內(nèi)(B≥40 mT)的下降趨勢(shì)大大減弱，且插層越厚，該下降趨勢(shì)越不明顯。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果間接說明了三重態(tài)激子的濃度可以影響電致發(fā)

5、光的磁場(chǎng)效應(yīng)。
　　 最后，我們制備了結(jié)構(gòu)為ITO/CuPc/NPB/Alq3/LiF/Al的有機(jī)發(fā)光二極管，并在300 K、260K、220 K和180 K四個(gè)溫度測(cè)量了器件在恒壓偏置下注入電流的磁場(chǎng)效應(yīng)(磁電導(dǎo)效應(yīng))。在注入電流從雙極電流過渡到單極電流的過程中，隨電流減小，器件的磁電導(dǎo)呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)。當(dāng)溫度降低，磁電導(dǎo)的值下降。但在任何測(cè)量條件下，器件的磁電導(dǎo)始終為正，沒有出現(xiàn)如文獻(xiàn)報(bào)道的磁電導(dǎo)從正到負(fù)的變化。實(shí)