有机半导体器件的光电性质和磁场效应研究

来源 :复旦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyx19870907
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和传统半导体相比,有机半导体更为多样化,制备简便,而且具有丰富的电学、光学和磁学特性,尤其是电子的自旋弛豫时间长更使它成为自旋物理的候选材料,有机半导体重要的科学意义和使用价值引起了人们广泛的兴趣。本论文分别从有机半导体相关器件的光致发电和电致发光两个方面入手,选取有机电致发光和横向光伏效应(LPE)作为研究对象,来探索有机半导体的物理机制,并进一步研究磁场对相关效应的影响。本论文的主要内容包括以下两个部分:第一,制备了ITO/TPD/Alq3/LiF/Al的 OLED器件。我们对该器件进行了电致发光效应的研究,并通过紫外臭氧处理ITO来提高OLED器件的发光效率。随后,我们重点研究了该器件的磁场效应。我们观察到了1.6%的磁电导效应和7%的电致发光磁场增强效应。随着外磁场的增加,电导和电致发光强度随之同步增加,对此,我们用非洛伦兹曲线很好地进行了拟合。进一步,我们研究了电压对磁场效应的影响,发现,随着电压增加,磁场效应随之减小。对于以上结果,我们进行了初步的理论解释。第二,制备了结构为Si/SiO2/Alx(Alq3)1-x的有机无机复合器件。在其中观察到较大的横向光伏效应,且正面和反面横向光伏电压LPV与位置的变化趋势一致,认为其来源于传统横向光伏效应和丹倍效应的共同作用。我们还重点对横向光伏效应的温度行为进行了研究,发现随着温度的降低,正面LPV先增大,到了110K左右时开始保持稳定,随后又减少。但是,反面LPV随着温度的下降,基本单调增大。进一步,我们对金属Al含量对横向光伏效应的影响进行了研究,在Al含量较高的样品中,横向光伏效应很小,随着Al组分的减小,LPV随之增加,在临近但低于逾渗值时,LPV达到最大值,随后,随着Al含量减少,LPV也随之减少。最后,对器件磁场效应的进一步了解研究,并未明显观察到磁场对横向光伏效应的影响。
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