近几年来，有机薄膜电致发光方面的研究日趋活跃，这些工作主要集中在制备高效率与物理性质稳定的电致发光有机发光材料、选择合适的电极材料、探索新的制膜工艺、改善器件结构和提高器件效率和寿命等方面，与实验方面的迅速进展相比，对有机电致发光的各种过程(包括载流子注入，载流子在有机层中的输运，载流子的复合及接触效应等)的基本理解仍然是不够的。因此，为了克服目前有机电致发光器件效率低、寿命短、性能不稳定等特点，使其达到实用化目标，深入研究其发光机理，弄清其微观物理过程，是当前迫切的任务。 尽管选择合适的具有载流子输运层的多层结构有机电致发光器件在发光强度和发光效率等方面具有较大的优势，但由于多层发光器件中存在发光材料和输运层材料的能级匹配、制备工艺及有机小分子结晶等问题，所以选择单层结构的有机发光器件也许是实用化的有效途径。而实验表明：单层结构器件的发光强度和发光效率不高，掺杂是提高单层有机发光器件亮度和效率的有效方法。 本博士学位论文第一部分总结和介绍了本人在攻读博士学位期间所作的关于有机薄膜发光的研究成果，分列如下： 1．研究了掺杂有机薄膜发光中基质分子与掺杂分子间能量传递和电荷转移的定量关系。本文用一个由单链模型扩展到包括杂质的Hamiltonian进行数值求解，结果表明：随着掺杂浓度的变化，掺杂后系统总能量的改变与电荷转移的数量间存在对应关系，与掺杂有机薄膜的荧光谱比较后发现：荧光谱峰位的移动与掺杂前后系统总能量的改变及荧光谱强度与掺杂后转移的电荷数之间分别存在对应关系。由此可以建立掺杂有机薄膜荧光谱强度和峰位与基质分子和掺杂分子间的能量传递及电荷转移间的定量关系。本人首次提出：在有机掺杂薄膜中，基质分子与掺杂分子间的能量传递是源于它们之间的电荷转移。该理论模型可很好地解释相关的实验结果。 2．研究了有机发光器件中激子的形成、解离和复合过程，提出了激子的解离模型。发现有两个因素影响激子的解离：(1)要同时包括扩散而引起的离化和无扩散越过势垒而离化的两个过程。在分析描述激子离解过程的Onsager模型的局限性后，将Donovan和Willson模型推广到描述激子的离化过程；(2)在链端的载流子有可能被反射，也可能引起链间跃迁。由此给出了有机层中激子的解离与复合概率的解析式。本模型与已报道的理论比较，所用的参量较少，并且这些参量又容易被实验测得。根据本模型给出的内量子效率与场强的关系，能很好地解释聚合物中激子被强电场直接解离和电致发光被 湖南大学博士学位论文 强电场淬灭的实验现象。－3．根据有机发光器件中激子的解离模型及电流连续性方程和Poisson方程，导出－＿了其复合几率密度、电流密度及复合效率的解析式。计算结果表明：O）复合几率密度 不是由两个注入电极的相对注入比决定而是由有机层电子和空穴迁移率之比所支配； 门）固定阴极势垒，而阳极势垒由小变大时，器件电流由接触限制向空间电荷限制转 变；u）复合效率随外电压升高先增加，当电压达一临界值时而陡降，并存在一个最佳 ＿‘的注入势垒值。以上结果说明：电极与有机层的能带匹配及有机层间的迁移率匹配对器 件复合发光有着极其重要的影响。特别是复合几率密度的定义使该理论模型能够系统地 。研究有机发光器件中载流子注入、输运和复合等问题，且其计算结果与实验结果相一致。 4．建立了双层器件载流子输运和复合的多势垒模型。计算结果表明：（）双层器 件的发光是载流子隧穿内界面后在两有机层中的复合发光，输运层的势垒宽度和势垒高 度对器件复合效率影响很大，且势垒宽度比势垒高度对其影响更大；Q）电场对载流子 复合区域具有较强的调制作用。 第二部分总结介绍了本人在多孔硅发光方面的研究结果。由于硅是具有窄的、间接 能隙的半导体材料，因此不能有效地发出可见光。直到1990年，室温下发光的多孔硅 （PS）的发现为发展硅基光电器件提供了广阔的前景，1996年以 PS为基础材料的光电 集成电路的实现使得这种前景更加诱人。但要将多孔硅投入实用，还存在不少问题，其 一是多孔硅发光的机制尚不明了：其二是陀发光的效率极低和不稳定性。对此，我们 作了以下两方面的工作。 1．研究了有机分子吸附多孔硅使PS发光淬灭和发光增强效应。其结果表明：在PS 发光过程中其表面态起着十分重要的作用，因此，多孔硅的发光过程不能简单地用量子 线约束效应来解释，多孔硅主要是通过表面辐射复合中心复合发光。所以利用有机受体 分子吸附多孔硅进行表面修饰来提高多孔硅的发光效率具有极其重要的意义，这是因为 利用众多的有?