本文選題：有機(jī)平面異質(zhì)結(jié)器件 + 電致發(fā)光磁效應(yīng)　； 參考：《西南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：有機(jī)發(fā)光二極管(organic light-emitting diodes,OLEDs)由于具備自發(fā)光、高色域以及可折疊等先天優(yōu)勢,在固體照明和平板顯示領(lǐng)域具有很大的潛力,也受到越來越多研究者的關(guān)注和青睞。經(jīng)過長久的投入和研究,OLEDs的性能已經(jīng)得到了很大的提升,市場中也有一些產(chǎn)品。然而OLEDs要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)用還存在很多挑戰(zhàn),尤其是很多基礎(chǔ)問題尚未解決。這里面就包括器件壽命短以及量子效率低等問題。OLEDs中的單重態(tài)決定了器件的熒光效率,因此增加單重態(tài)的數(shù)量有助于提高器件的熒光效率。而利用占比多(75%)的三重態(tài)向單重態(tài)的轉(zhuǎn)變是一個(gè)可行的辦法。目前,OLEDs中的反系間竄越(RISC)過程和三重態(tài)-三重態(tài)湮滅(TTA)過程可以實(shí)現(xiàn)這一目的。Adachi等人利用RISC過程已經(jīng)獲得一個(gè)較高的外量子效率,并且探究了RISC過程的發(fā)生機(jī)制。而由于TTA過程是兩個(gè)激發(fā)態(tài)間的相互作用,需要一個(gè)較大的三重態(tài)濃度才能發(fā)生,通常我們在激子型器件的低溫及大注入電流下觀察到TTA過程。本文,我們探究了激子型OLEDs室溫下的TTA過程,并且實(shí)現(xiàn)了激基復(fù)合物型OLEDs的TTA過程,并研究了TTA過程的內(nèi)在機(jī)制。事實(shí)上,OLEDs中的微觀過程是非常復(fù)雜的且不容易被直接探測到,而有機(jī)電致發(fā)光磁效應(yīng)(MEL)對這些微觀過程非常靈敏,可作為一種有效的工具來探測這些自旋相關(guān)的微觀過程。本論文我們制備了兩類有機(jī)平面異質(zhì)結(jié)OLEDs,通過對有機(jī)材料的選擇以及器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)了激子間室溫下的TTA過程以及激基復(fù)合物間的TTA過程。通過分析OLEDs的MEL曲線、器件結(jié)構(gòu)及電致發(fā)光光譜,探究了TTA過程的發(fā)生條件和內(nèi)在機(jī)制。這一工作希望能夠理解TTA過程的物理機(jī)制,這將對提高激子型或者激基復(fù)合物型OLEDs的發(fā)光效率提出一定的建議。主要內(nèi)容包含以下四個(gè)章節(jié):第一章介紹了OLEDs的歷史起源以及在目前生活中的應(yīng)用,并簡單介紹了OLEDs輻射光子的基本過程;而后陳述了OLEDs熒光效率低下的緣由,并介紹了可增加單重態(tài)數(shù)量的微觀過程;最后介紹了MEL探測器件內(nèi)部微觀過程的原理。第二章主要介紹了OLEDs的制備和測量過程及其所用儀器的工作原理和注意事項(xiàng)。第三章主要介紹了包含mCP和CBP的平面異質(zhì)結(jié)器件中的室溫TTA過程和反常的MEL溫度依賴行為,結(jié)構(gòu)是ITO/PEDOT:PSS/NPB(30 nm)/mCP(or CBP)(40nm)/TPBi(50 nm)/LiF(1 nm)/Al(120 nm)。結(jié)果顯示:器件MEL曲線的低場上升幅度在低溫下更高,同時(shí)MEL曲線的高場下降現(xiàn)象在室溫下出現(xiàn)而在低溫下消失。這與通常發(fā)現(xiàn)的MEL隨溫度的變化截然不同。這表明ISC過程隨著溫度降低而變得更迅速,同時(shí)室溫下器件中存在TTA過程,這一過程卻在低溫下消失。通過分析器件的歸一化電致發(fā)光光譜及其在不同溫度下的變化,我們發(fā)現(xiàn)器件中同時(shí)存在激子和激基復(fù)合物,并且隨著溫度的降低,激子數(shù)量減少而激基復(fù)合物數(shù)量增多。由此得出結(jié)論:低溫下,激基復(fù)合物的含量增多導(dǎo)致了更迅速ISC轉(zhuǎn)化過程;同時(shí)mCP或者CBP層中的長壽命激子導(dǎo)致了室溫下的TTA過程,而低溫下mCP或者CBP層中的激子數(shù)量減少,導(dǎo)致了TTA過程的消失。本工作在室溫下實(shí)現(xiàn)了激子間的TTA過程,并探索了有機(jī)發(fā)光二極管中激發(fā)態(tài)間(激子和激基復(fù)合物)的ISC和TTA過程的內(nèi)在機(jī)制。第四章主要介紹了平面異質(zhì)結(jié)激基復(fù)合物器件中的TTA過程,結(jié)構(gòu)是ITO/TTP(80 nm)/PPT(80 nm)/LiF(1 nm)/Al(120 nm)。TTA過程雖可以提高器件發(fā)光效率,但很難在激基復(fù)合物型OLEDs中發(fā)生,因?yàn)檫@一過程需要相近多個(gè)分子的參與。然而,我們在平面異質(zhì)結(jié)器件中通過讓激基復(fù)合物在一個(gè)窄小的區(qū)域內(nèi)復(fù)合而提高其濃度,繼而實(shí)現(xiàn)TTA過程。TTA過程由MEL曲線的高場下降反映出來,器件的MEL曲線的高場在150 K左右表現(xiàn)出下降行為,并隨著溫度的降低而增強(qiáng)。不僅如此,這一行為還在大注入電流下呈現(xiàn)出更明顯的下降。這和TTA過程在溫度和注入電流下的變化一致,很好的證明了器件中存在TTA過程。通過對器件結(jié)構(gòu)的分析,我們發(fā)現(xiàn)在此雙層有機(jī)平面異質(zhì)結(jié)器件中存在很大的LUMO-LUMO和HOMO-HOMO能級勢壘,分別是1.4和1.9 eV,電子和空穴不能翻越如此大的能級勢壘而全部留在異質(zhì)結(jié)界面附近,在界面附近的小區(qū)域內(nèi)形成大濃度的激基復(fù)合物,從而在低溫下發(fā)生TTA過程。另外,我們適當(dāng)選擇施主分子還在室溫下發(fā)現(xiàn)了激基復(fù)合物中的TTA過程,并初步探討了其物理機(jī)制。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN383.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱文清,鄭新友,吳有智,丁邦東,蔣雪茵,張志林,許少鴻;有機(jī)電致發(fā)光器件中界面激基復(fù)合物的形成[J];發(fā)光學(xué)報(bào);2003年06期

2 朱文清,鄭新友,丁邦東,蔣雪茵,張志林,許少鴻;雙層有機(jī)電致發(fā)光器件中的激基復(fù)合物發(fā)射及特性[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2004年24期

3 朱文清,鄭新友,蔣雪茵,張志林,許少鴻,張寶文;吡唑啉衍生物有機(jī)電致發(fā)光器件中激基復(fù)合物的發(fā)射[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2005年13期

4 關(guān)云霞;牛連斌;孔春陽;崔玉亭;何國田;;基于激基復(fù)合物純正發(fā)射的有機(jī)電致發(fā)光器件性能[J];發(fā)光學(xué)報(bào);2011年12期

5 趙江;何志群;張嬌;張曉晉;楊柳;孟騰飛;劉淑杰;梁春軍;劉姝;;白色有機(jī)電致發(fā)光器件中多組份電致激基復(fù)合物形成及抑制[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2014年08期

6 謝偉杰;李昱鵬;孫成林;李峰;費(fèi)騰;馬於光;;利用激基復(fù)合物發(fā)光的有機(jī)白光器件制備[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2007年07期

7 張巍;于軍勝;李璐;蔣亞東;張清;;芴類衍生物有機(jī)電致發(fā)光器件中的激基復(fù)合物[J];光電子.激光;2009年09期

8 永學(xué);;迎接成熟期的異質(zhì)結(jié)[J];半導(dǎo)體情報(bào);1973年01期

9 田牧;異質(zhì)結(jié)擴(kuò)散模型電流傳輸理論研究——Ⅲ.異質(zhì)結(jié)伏—安特性的擴(kuò)散-發(fā)射組合模型[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;1984年01期

10 楊文庫,鄧文榮;異質(zhì)結(jié)內(nèi)建電壓的研究[J];紅外研究;1989年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 吳季懷;岳根田;林建明;蘭章;;聚合物異質(zhì)結(jié)在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用研究[A];中國化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第10分會(huì)場摘要集[C];2010年

2 薛冰純;邵學(xué)廣;蔡文生;;彎曲型和直線型碳納米管異質(zhì)結(jié)的穩(wěn)定性和電子結(jié)構(gòu)比較[A];中國化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)化學(xué)信息學(xué)與化學(xué)計(jì)量學(xué)分會(huì)場論文集[C];2008年

3 汪圣堯;戴珂;陳浩;;溴氧化鉍/鉬酸鎳異質(zhì)結(jié)制備、表征及可見光響應(yīng)的光催化活性[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第21分會(huì)：光化學(xué)[C];2014年

4 李維實(shí);;基于分子異質(zhì)結(jié)化合物的有機(jī)光電材料設(shè)計(jì)[A];中國化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第05分會(huì)場摘要集[C];2010年

5 莫雄;陳紅征;施敏敏;汪茫;;溶液共混制備酞菁／傒本體異質(zhì)結(jié)[A];2005年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2005年

6 周凱歌;Freddie Withers;曹陽;胡晟;于葛亮;Cinzia Casiraghi;;以拉曼光譜探測二維異質(zhì)結(jié)中的范德華界面相互作用[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第30分會(huì)：低維碳材料[C];2014年

7 王峻嶺;游陸;;(La,Sr)MnO_3/BiFeO_3異質(zhì)結(jié)中磁疇的電場控制研究[A];2011中國材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 戴守愚;劉立豐;呂惠賓;陳正豪;;磁性異質(zhì)結(jié)中的半導(dǎo)體-金屬轉(zhuǎn)變現(xiàn)象[A];第十二屆全國相圖學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

9 何暢;賀慶國;李永舫;白鳳蓮;;新型分子TPA-DCM-TPA的合成及光伏性能研究[A];中國化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（上冊）[C];2006年

10 李建章;王洪;陳久福;鐘俊波;胡偉;;g-C_3N_4/TiO_2異質(zhì)結(jié)的制備及其光催化脫色性能[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第12分會(huì)：催化化學(xué)[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 魏金貝;咔唑衍生物的合成、結(jié)構(gòu)及其光電性能研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 鄭奇靖;過渡金屬二硫化物異質(zhì)結(jié)中超快電荷轉(zhuǎn)移的非絕熱動(dòng)力學(xué)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

3 申衍偉;ZnO異質(zhì)結(jié)光電器件的制備及其性能研究[D];北京科技大學(xué);2016年

4 張克難;二硫化鉬二維材料及其異質(zhì)結(jié)的制備和光電特性研究[D];中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所);2016年

5 張?zhí)煊?高效熱活化延遲熒光器件設(shè)計(jì)及機(jī)理研究[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2015年

6 徐巍棟;共軛大分子電解質(zhì)陰極修飾材料的設(shè)計(jì)合成以及在有機(jī)光電器件中的應(yīng)用[D];南京郵電大學(xué);2016年

7 劉陽;高效有機(jī)電致熒光材料的設(shè)計(jì)、合成及性能研究[D];山東大學(xué);2008年

8 顏飛;有機(jī)光電器件性能的改進(jìn)及Exciplex發(fā)射研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2010年

9 馬潔;基于氟硼吡咯的三重態(tài)光敏劑的合成與應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2015年

10 楊怡豪;基于異向介質(zhì)和超表面的新型電磁波隱身器件實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張巍;芴類小分子有機(jī)電致發(fā)光器件中的激基復(fù)合物及其作用[D];電子科技大學(xué);2010年

2 令勇洲;基于激基復(fù)合物有機(jī)半導(dǎo)體器件的磁場效應(yīng)研究[D];西南大學(xué);2015年

3 周順良;熒光激基復(fù)合物對白色有機(jī)電致發(fā)光器件的性能影響[D];電子科技大學(xué);2015年

4 苗艷斌;激基復(fù)合物基高性能熒光有機(jī)發(fā)光二極管的研究[D];太原理工大學(xué);2017年

5 王東岳;有機(jī)電致發(fā)光器件中激基復(fù)合物的形成及其應(yīng)用[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2003年

6 胡小敘;基于電致激基復(fù)合物及激基復(fù)合物發(fā)光的有機(jī)白光器件[D];北京交通大學(xué);2010年

7 朱飛劍;基于激基復(fù)合物發(fā)光的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的制備和研究[D];天津理工大學(xué);2006年

8 阮開群;基于石墨烯/超薄硅異質(zhì)結(jié)高性能柔性光伏器件的研究[D];蘇州大學(xué);2015年

9 王楠;ZnO/Cu_2O納米核殼異質(zhì)結(jié)陣列的制備及光電特性研究[D];遼寧師范大學(xué);2015年

10 趙鵬毅;濺射制備銅鋅錫硫薄膜及其CZTS/In_2S_3異質(zhì)結(jié)的初步研究[D];福州大學(xué);2014年

，

本文編號：1763949