基于量子點的電致發(fā)光器件關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、量子點作為一種無機半導(dǎo)體材料，具有發(fā)光光譜窄、色純度高、光化學(xué)穩(wěn)定性好，以及發(fā)光顏色可通過調(diào)節(jié)粒徑大小實現(xiàn)等優(yōu)點，在電致發(fā)光器件方面具有巨大的應(yīng)用價值。基于量子點的發(fā)光二極管(quantum dot light-emitting diodes，QLED)是一種以量子點作為發(fā)光層的電致發(fā)光器件，與有機發(fā)光二極管（organiclight-emitting diodes，OLED）相比有很大的優(yōu)越性，在顯示設(shè)備領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。<

2、br>　　論文以提高QLED器件性能為研究目標(biāo)，在對QLED器件結(jié)構(gòu)、工作機理、制備工藝進行理論分析和實驗研究的基礎(chǔ)上，深入探討了量子點電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)性能關(guān)系等關(guān)鍵技術(shù)問題。從提高量子點電致發(fā)光器件的發(fā)光性能出發(fā)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能層厚度確定、載流子注入平衡、器件效率等方面展開了廣泛而深入的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新如下:
　　1.建立了雙層及改進型雙層結(jié)構(gòu)的QLED器件載流子注入和復(fù)合發(fā)光模型。仿真分析了空穴傳輸層(hole

3、transport layer，HTL)厚度和量子點層厚度之比對器件電流密度的影響，以及改進型雙層結(jié)構(gòu)QLED器件復(fù)合電流密度和復(fù)合效率與驅(qū)動電壓之間的關(guān)系。得到了當(dāng)HTL厚度和量子點層厚度之比為3∶2時，改進型器件的載流子復(fù)合效率最高的結(jié)果。
　　2.建立了三層結(jié)構(gòu)QLED器件載流子注入模型。通過引入電子傳輸層(electrontransport layer，ETL)，仿真分析了HTL和ETL厚度之比對器件注入電流密度的影響。得

4、到了當(dāng)HTL和ETL厚度之比在小于2的范圍內(nèi)，空穴和電子在量子點層的復(fù)合效率最高的結(jié)果。
　　3.利用Fowler-Nordheim(F-N)注入和空間電荷限制電流（space-charge limitedcurrent，SCLC）模型，仿真分析了不同電子傳輸層材料，以及不同空穴傳輸層材料的三層結(jié)構(gòu)QLED器件內(nèi)部載流子在量子點層的注入電流密度，確定了各功能層的理論最優(yōu)厚度。發(fā)現(xiàn)了器件在工作時，存在轉(zhuǎn)變電壓的現(xiàn)象。
　　4.

5、研究了QLED器件的制備工藝，系統(tǒng)分析了真空蒸鍍法和溶液旋涂法在有機、無機和金屬薄膜制備過程中的優(yōu)缺點。研究了QLED器件的失效機理，確定了制備QLED器件的最佳工藝。
　　5.研究了功能層厚度對QLED器件性能的影響。制備了不同厚度HTL、ETL和電子阻擋層(electron block layer, EBL)的QLED器件。得到了不同功能層厚度與電流密度、電流效率和光譜之間的關(guān)系，驗證了仿真分析的可行性。制備了紅綠量子點混合作