无机纳米材料/聚合物异质结电致发光器件的研究

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaozuzi2009
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有机/聚合物电致发光二极管(OLEDs/PLEDs)因其在平板显示和照明领域中的巨大潜力,引起了学术界和工业界的广泛关注及研究。目前,人们研究的热点集中在提高器件的效率和稳定性方面。自从无机材料引入有机电致发光器件以来,器件的性能得到了大大的改善,并且其稳定性得到了突飞猛进的进步,摆脱了商业化上严密的封装带来的巨大成本消耗问题的困扰。本文将氧化镍和氧化锌纳米薄膜材料应用于聚合物电致发光器件中,并对其发光机制进行了深入的研究和探讨。  氧化镍是一种透明、宽禁带的P型无机半导体材料,其拥有较高的功函数和非常好的空穴注入能力。我们将氧化镍超薄层制作在电极氧化铟锡与空穴注入层PEDOT之间,制作而成的PLEDs的发光效率得到了大大的提高。由于氧化镍拥有的高功函数和优异的空穴注入能力,提高了器件中空穴电流的浓度,从而更好的平衡了电子电流和空穴电流。但是,氧化镍比ITO的面电阻要大,厚度较大的氧化镍层使得器件的电流密度下降,并且较厚的氧化镍层的透光率变差,导致了较差的器件特性。我们的研究表明拥有1nm厚的氧化镍层器件的特性分别高于2nm,4nm,8nm的器件特性。在插入了1nm氧化镍之后,器件的亮度几乎是没有氧化镍器件亮度的2倍。  氧化锌因其天然的N型材料和稳定性,也被广泛应用于PLEDs中,但是应用在器件中氧化锌4.4eV的导带能级与聚合物的LUMO能级(2.5-3.0)很不匹配,形成了较大的电子注入势垒,导致电子电流和空穴电流注入不平衡。本文通过聚合物PFN对氧化锌的修饰,使氧化锌和PFN形成异质结,很好的改善了器件的性能。实验表明,聚合物PFN与氧化锌的结合,减少了原来器件只有氧化锌时候的注入势垒,非常显著的提高了器件电子和空穴的注入平衡能力,亮度和效率分别从5419cd/m2和1.77cd/A提高到9215cd/m2和3.49cd/A。
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