有機無機雜化鈣鈦礦材料具有可溶液加工、較高的載流子遷移率、低缺陷態(tài)密度、高效率、光單色性強等優(yōu)點,其（特別是甲胺基鉛溴化合物:CH₃NH₃PbBr₃）在發(fā)光二極管領(lǐng)域得到了深入研究。基于鈣鈦礦發(fā)光材料的正置發(fā)光器件的電子注入層（ZnO、TiO₂等）需要在高溫條件下制備,然而,倒置結(jié)構(gòu)器件具有容易制備和同柔性襯底兼容的優(yōu)點,受到了大多數(shù)研究者的青睞。較多報道都指出,ITO電極與鈣鈦礦發(fā)光層的界面修飾對提升鈣鈦礦發(fā)光二極管性能有重要影響;然而,界面修飾常常會改變鈣鈦礦發(fā)光層的形貌、結(jié)晶態(tài)等,進而改變鈣鈦礦晶體薄膜的電荷傳輸特性和載流子復(fù)合動力學(xué)過程。因此,為了更清楚地說明界面修飾對提升鈣鈦礦發(fā)光二極管性能的本質(zhì)作用,應(yīng)盡量避免其對鈣鈦礦發(fā)光層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。倒置結(jié)構(gòu)鈣鈦礦發(fā)光二極管普遍采用聚乙撐二氧噻吩-聚（苯乙烯磺酸鹽）（PEDOT:PSS）作為空穴注入層,但其較低功函數(shù)（⁴.9 e V）限制了CH₃NH₃PbBr₃

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈣鈦礦薄膜發(fā)光衰減模型簡圖

痰娜ㄖ卦醬蠛褪倜?匠け礱鞅∧さ姆⒐廡閱芨?謾Ｍ?1.1 鈣鈦礦薄膜發(fā)光衰減模型簡圖1.2.2 鈣鈦礦發(fā)光二極管的器件物理理論鈣鈦礦發(fā)光二極管的物理過程即電致發(fā)光物理過程，其中包括在電場偏置下，載流子的注入、傳輸、復(fù)合和光的射出[33-34]。載流子注入層與載流子傳輸層以及載流子傳輸層與發(fā)光層之間的勢壘被分于界面間的偏壓拉斜，電荷通過隧穿的方式以一定的幾率進入相鄰功能層[33-34]；在有機材料中通過“hopping”的方式或鈣鈦礦晶體材料中自由傳輸[33, 35]，直至電子-空穴復(fù)合輻射發(fā)光，當(dāng)然，也有部分內(nèi)部或表面缺陷等引起電子-空穴的無輻射復(fù)合[32]。電荷的注入和傳輸是發(fā)光二極管最基本的物理過程，對器件的發(fā)光效率、伏安特性、功率損耗等性能起著決定性作用。隧穿模型[33-34]可以解釋大部分有機材料中電荷注入過程，如圖 1.2[33-34]所示：由于金屬電極的費米能級低于有機半導(dǎo)體的最低電子未占有軌道（LUMO）能級，在其界面間產(chǎn)生一個明顯的注入勢壘。當(dāng)外加電場拉斜有機半導(dǎo)體的 LUMO 能級時

圖 1.2 偏壓下電荷注入隧穿模型機半導(dǎo)體的本征載流子濃度很低，電荷遷移率較低，一般只有 10-8–10-23-34]。在外加電場下，從外部注入到有機半導(dǎo)體 LUMO 和 HOMO 中的電在分子間由勢能高的分子隧穿到勢能低的分子實現(xiàn)跳躍式傳輸[33-34]。具（如圖 1.3[33-34]所示）：激發(fā)態(tài)分子 HOMO 能級中的電子躍遷到 LUMO激發(fā)電子可以跳躍到其它勢能較低分子的 LUMO 能級，實現(xiàn)電子跳躍式機小分子半導(dǎo)體中的電荷只能在分子間跳躍，而聚合物半導(dǎo)體中的電荷不分子間跳躍，還能在同一聚合物分子的不同 π 鍵段之間跳躍[33]。本文報礦發(fā)光二極管中的空穴注入層和電子傳輸層的電荷傳輸機制也是跳躍式而，注入到鈣鈦礦晶體薄膜中的電荷在其體內(nèi)自由傳輸。

【參考文獻】：
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