导读:本文包含了空穴注入论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:单层,有机发光二极管,空穴注入层,混合材料
空穴注入论文文献综述
薛楷,闫敏楠,潘飞,田梦颖,潘旭东[1](2019)在《C_(60)与MoO_3混合材料做空穴注入层的单层有机电致发光器件》一文中研究指出我们制备研究了基于结构为氧化铟锡(ITO)/C_(60)(1.2nm):MoO_3(0.4nm)/1,3,5-叁(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi):叁(2-苯基吡啶)铱[Ir(ppy)_3](33%,90 nm)/LiF (0.7 nm)/Al (120 nm)的高效绿色磷光单层有机发光二极管(OLED)。分别将C_(60),MoO_3与C_(60):MoO_3混合物作为空穴注入层(HIL)作为对比。TPBi在发光层中起着主体以及电子传输材料的双重作用。在使用电子传输型主体的单层OLED中,空穴注入层性质对于调节电子/空穴注入以获得电荷载流子传输平衡起重要作用。因此,适当调节空穴注入层是实现高效单层OLED的关键因素。由于MoO_3较大的电子亲和能(6.37 eV)会诱导电子从C_(60)的最高占据分子轨道(HOMO)能级转移至MoO_3,从而形成C_(60)阳离子,并使得Mo元素的价态从+6降至+5,C_(60):MoO_3混合就可以较好的调节空穴注入性质。最终实现最大电流效率为35.88 cd·A~(-1)的单层有机发光器件。(本文来源于《物理化学学报》期刊2019年08期)
马玉婷[2](2019)在《V_2O_5基空穴注入层构筑高效稳定的绿色量子点发光二极管》一文中研究指出量子点发光二极管(Quantum-dot Light-emitting Diodes,QLED)由于具有光谱覆盖范围广、色纯度高、能耗低等优点,而使其广泛应用于移动设备、固态照明和平板显示器,特别是在宽色域发光器件中的应用。目前红、绿、蓝叁色QLED的最大外量子效率(EQE)分别达到21.6%、22.9%以及19.8%。主流的QLED器件广泛采用聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)作为空穴注入材料。由于PEDOT:PSS的酸性和吸湿性,会对ITO电极造成腐蚀进而影响器件的寿命。为了解决这一问题,过渡金属氧化物(NiO、MoO_3、V_2O_5、WO_3等)作为新型的空穴注入材料取代或者修饰PEDOT:PSS逐渐引起人们的关注。和基于PEDOT:PSS的QLED器件相比,这些过渡金属氧化物构筑的器件虽然稳定性得到了有效提高,但由于其电荷输运能力不佳以及与发光层间高的空穴注入势垒,引起电子、空穴注入不平衡,造成器件效率低下。为了解决过渡金属氧化物导电能力不佳、空穴注入势垒高引起的器件效率低下问题,本论文选择导带位置与PEDOT:PSS的HUMO能级最为接近的V_2O_5为空穴注入层,主要围绕溶胶凝胶法合成的V_2O_5在QLED器件中的应用展开论述,以发光峰位在524nm位置的ZnCdSeS/ZnS量子点为发光层。通过双层空穴注入层梯度化能级的设计和Ti离子掺杂等手段,提高空穴的注入能力,达到电子-空穴注入平衡的效果,促使器件性能和使用寿命都大幅度提高。本论文的主要工作归纳为以下叁部分:(1)溶胶凝胶法合成V_2O_5作为空穴注入层构筑QLED器件采用叁异丙醇氧钒作为前驱体,异丙醇为溶剂,通过溶胶凝胶法制备V_2O_5。经过简单的旋涂法成膜,并将其薄膜作为空穴注入层(HIL)构筑绿光QLED器件。通过优化薄膜厚度、退火温度、紫外臭氧处理时间等调控V_2O_5薄膜中氧空位的比例,并优化其余各功能层厚度,调控器件性能。结果表明当前驱体与溶剂体积比为1:70,在130℃退火,紫外臭氧照射处理10 min后制备的V_2O_5薄膜粗糙度小于1.0 nm。当其作为空穴注入层取代PEDOT:PSS时,构筑的QLED器件最大亮度为81690 cd/m~2、最大电流效率和最大EQE分别为36.11 cd/A和9.09%。(2)V_2O_5/PEDOT:PSS双层空穴注入层构筑QLED器件基于第二章的工作,引入V_2O_5/PEDOT:PSS双层空穴注入层,同时以V_2O_5和PEDOT:PSS为参比,构筑叁种不同HIL的QLED器件。紫外光电子能谱(UPS)和开尔文探针力显微镜(KPFM)结果表明V_2O_5/PEDOT:PSS双层空穴注入层结构不仅可以在阳极与空穴传输层之间形成阶梯化能级,降低空穴注入势垒,进而提高空穴注入效率。而且还可以抑制PEDOT:PSS的酸性对ITO阳极的腐蚀,从而提高器件的寿命。与标准器件(PEDOT:PSS)相比,双层空穴注入层构筑的QLED器件的最大电流效率和EQE达到71.62 cd/A和18.09%,分别提高了30.6%和31.2%,同时寿命也提高了2倍,由标准器件的6771 h提高到13355 h。(3)Ti掺杂V_2O_5作为空穴注入层构筑QLED器件利用溶胶凝胶法以叁异丙醇氧钒和四异丙醇钛作为前驱体,以异丙醇为溶剂合成Ti掺杂V_2O_5(Ti-V_2O_5),并对其进行X-射线光电子能谱(XPS)、X-射线衍射分析仪(XRD)、UPS等一系列表征。通过控制两种前驱体混合比例调节Ti掺杂量,调控Ti-V_2O_5的电荷传输特性和电子结构。结果表明当Ti的掺杂比例为1.0%时,V_2O_5导带位置下移至4.94 eV。和V_2O_5薄膜相比,在6 V电压下,Ti-V_2O_5薄膜的微区电流从pA量级提高到nA量级。当Ti-V_2O_5薄膜作为HIL构筑QLED器件时,可以有效降低空穴注入势垒,提高空穴注入能力。通过后续优化臭氧处理时间、退火温度、薄膜的厚度等,最终QLED器件的最大电流效率和EQE分别为52.28 cd/A和13.35%,工作寿命达到45027 h。(本文来源于《河南大学》期刊2019-06-01)
张楠[3](2019)在《空穴注入层对溶液法制备OLED器件发光性能影响的研究》一文中研究指出有机发光二极管(OLED)因其自身的众多优势在平板显示器件和固态照明光源中得到了广泛研究和应用。与真空蒸镀法相比较而言,溶液法制备的OLED器件具有制备工艺简单、制备成本较低、材料利用率高等优势,在制备大面积发光和显示器件方面体现出更高的应用价值。本论文的研究目的是利用溶液法来制备高性能的OLED器件,主要研究了叁种类型的复合型空穴注入层,通过结构优化将其应用于OLED中,提高了器件的空穴注入能力,最终在降低器件驱动电压的同时获得了高性能的发光。本文研究了以下内容:1.制备了一种结构新颖的复合空穴注入层PTAA/AgNWs/PTAA,利用SEM和AFM测试表征了复合空穴注入层的表面形貌,通过Kelvin探针、UPS和阻抗谱对其能级结构与注入机理进行了研究。在调节了AgNWs的掺杂比例以及优化了复合空穴注入层的成膜质量后,将其应用于柔性OLED器件中,该器件在9 V下获得了6051 cd/m~2的最大发光亮度,在55.73 mA/cm~2的电流密度下获得了1.76 cd/A的最大电流效率,与不含复合型空穴注入层的参比器件相比分别提高了45%和75%。同时,最优化FOLED器件具有2.7 V的低启亮电压,在1000 cd/m~2时的驱动电压为6 V,与参比器件相比,分别降低了0.4 V和1.9 V。此外,通过器件性能测试及机理分析后发现,复合空穴注入层与ITO之间形成了欧姆接触,空穴注入势垒很小,有利于提高器件的空穴注入能力。2.合成出一种新型的3,4-二羟苯基丙酸(DHCA)为模板的金纳米粒子(HA-DHCA-AuNPs)材料,将其与PEDOT:PSS按一定比例混合,通过旋涂法制备出了空穴注入层。利用SEM、AFM对空穴注入层进行了薄膜形貌的测试与表征。通过C-AFM对复合空穴注入层表面进行了导电性测试后发现,HA-DHCA-AuNPs的掺杂能够增加薄膜的导电性,进而结合Kelvin探针和阻抗测试对其能级结构与空穴注入性能进行了研究。将最优化的空穴注入层分别应用于溶液法制备的荧光和磷光小分子OLED器件中,均能够提高器件的空穴注入能力,降低器件的空穴注入势垒,最终有效地提高了两种器件的发光性能。3.制备了一种以聚合物PTAA掺杂小分子F4-TCNQ的空穴注入层,将其应用于溶液法制备的磷光OLED器件中,明显提高了器件的发光效率并降低了器件的驱动电压。含有PTAA:F4-TCNQ空穴注入层的OLED器件,其最大的电流效率可达42 cd/A,启亮电压降低至2.5 V,1000 cd/m~2下的驱动电压仅为3.8 V。我们通过AFM和C-AFM对空穴注入层进行了粗糙度以及导电性的测试后,发现F4-TCNQ的掺杂能够提高聚合物薄膜的导电性,而后通过UPS对其能级进行了分析。此外,通过吸收和拉曼测试发现PTAA和F4-TCNQ之间形成了电荷转移复合物,进一步分析了其提高器件空穴注入能力的原因。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-06-01)
高思明[4](2019)在《新型复合空穴注入材料/电子传输材料改善OLED发光性能的研究》一文中研究指出经过不断的探究和改进,有机电致发光器件(OLED)逐渐开始从一项实验室技术向商品化转变。但是,OLED仍然面临着一些问题有待改进。其中,高效率的OLED器件一直是研究者追求的目标,而通过对功能材料的选择和器件结构优化来促进载流子的注入和传输是提升OLED发光性能的有效方法之一。本论文通过材料选择和结构优化,分别从空穴注入层和电子传输层入手,对发光器件中载流子的注入和传输进行了探究,最终使叁类OLED器件的发光性能均得到了明显提高。具体开展的研究工作包括以下几个方面:1.设计出了一种结构新颖的复合空穴注入层(c-HIL)MoO_3/Al/MoO_3,将其应用于OLED器件中,使其空穴注入能力明显提升,驱动电压也得到降低,从而实现了器件发光性能的改善。首先,通过AFM、SEM、XPS、透过率等多种测试手段对c-HIL进行了表征与机理分析,证实了薄层Al沉积在MoO_3上会将Mo~(6+)还原为较低价态从而提高器件的空穴注入能力;进而通过空间限制电荷的理论计算以及交流阻抗测试验证了c-HIL对OLED空穴注入效率的提升作用;最终制备出的最优化OLED器件与参比器件相比,其启亮电压降低了18.2%,9 V驱动电压下的亮度提高了4.3倍,电流效率则提升了14.9%。2.利用溶液法制备出PEDOT:PSS-MoO_3的复合空穴注入层,通过调节掺杂比例,得到了最优化的复合空穴注入层。利用AFM、SEM、透过率和接触角等测试对复合空穴注入层进行了表面形貌及光学特性表征;通过XPS、开尔文探针和交流阻抗等方法分析了复合空穴注入层的价态、能级与电荷传输特性。结果表明掺杂MoO_3后改善了复合空穴注入层的薄膜质量且提高了其功函数,进而促进了空穴注入能力的提升。将最优化的复合空穴注入层应用于溶液法制备的小分子OLED器件中,其启亮电压比参比器件降低了约0.3 V,而电流效率则由3.2 cd/A提高到4.1 cd/A。3.利用旋涂法制备了SnO_2薄膜,将其与PEI薄层作为复合电子传输层用于倒置结构的OLED器件中,采用结构优化和发光层掺杂的方法有效地降低了器件的启亮电压并提高了其发光性能。首先通过XRD和AFM对SnO_2薄膜进行了表征,然后通过添加PEI修饰层对SnO_2层进行隔离钝化避免了缺陷对激子的猝灭。此外,通过PL光谱和激子瞬态寿命分析了在电场作用下发光层掺杂体系中形成了激基复合物,提高了激子的辐射效率。最终制备出的最优化的复合电子传输层发光器件相比于参比器件,其启亮电压降低了约1 V,最大发光亮度从1023 cd/m~2增大到了8532 cd/m~2,器件的发光效率也从最初的0.85 cd/A提高到了4.2 cd/A。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-06-01)
许毅[5](2019)在《GaN基绿光LED中V坑空穴注入的数值模拟研究》一文中研究指出多基色合成白光LED具有不需要荧光粉,发光效率较高,显色性好、寿命长等优点,这种白光照明方式是未来高品质全光谱LED发展方向。然而,到目前为止,绿光、黄光LED相较于蓝光、红光LED而言发光效率还处于比较低的水平。因此,提高GaN基绿光LED的发光性能、获得高效的绿光LED极其重要。由于V坑能够促进空穴的注入,能够改善GaN基绿光LED低的空穴注入效率,所以本文将GaN基绿光LED中V坑空穴注入作为主要研究对象。同时考虑到,数值仿真的方法相比实验的方法,不仅具有节约科研经费和时间的优点,还可以弥补实验上很难观测一些微观物理量的缺点,所以本文将数值仿真作为研究手段。首先本文简要叙述了半导体器件仿真软件Silvaco TCAD的使用方法,以及数值仿真的基本方程和模型。然后,变化数值模型中的一些重要参数,对比其数值仿真结果,分析了这些参数对数值仿真结果的影响,详细结果见第叁章。这些研究结果可以很好地加快数值模型构建时间,缩短了与实验相匹配的时间。在此基础上,构建GaN基绿光LED数值模型,对V坑空穴注入情况展开研究,取得的主要成果如下:(1)给出了V坑面积占比小于10%时,V坑在整个空穴注入只起到辅助作用的结论,并发现V坑空穴电流占比与V坑面积占比的关系。通过改变超晶格生长的温度及周期数,实验获得了V坑面积占比不同的叁种样品;随着V坑面积占比依次增大,正向电压依次减小,外量子效率(EQE)依次增大。建立数值模型,理论计算的EQE及I-V曲线与实验的变化趋势相匹配,利用该模型发现了:V坑改变了空穴电流的分布,空穴电流密度在V坑处显着增加,在平台处明显减少。进一步分析发现电流密度从5A/cm~2增加至35A/cm~2时,实验中叁个样品V坑空穴注入只起到一个辅助作用;且V坑空穴电流占比随V坑面积占比线性增加,且该线性关系的斜率与电流密度无关。还发现随着电流密度的增加,V坑空穴电流占比降低;并且电流密度越大,V坑空穴电流占比的下降幅度越小。(2)阐述了空穴阻挡层(HBL)对V坑空穴注入和内量子效率(IQE)的关系。P区的GaN空穴阻挡层(GaN HBLP)虽然能够增加V坑空穴电流占比,但是也会增加平台的电子泄露,降低IQE。P区的Al_(0.5)Ga_(0.5)N空穴阻挡层(Al_(0.5)Ga_(0.5)N HBLP)能够有效的减缓平台的电子泄露,但是会迫使电子涌向V坑,进而增加了V坑的电子泄露。虽然Al_(0.5)Ga_(0.5)N HBLP相比GaN HBLP,IQE得到了提高,但是仍然低于基础模型。N区的Al_(0.5)Ga_(0.5)N空穴阻挡层(Al_(0.5)Ga_(0.5)N HBLN)不仅能够缓解从V坑的电子泄露,更为重要的是,能够减小V坑的空穴泄露,迫使空穴转而进入第一个量子阱,增加了量子阱中的辐射复合率。虽然IQE由此得到了提升,但同时也增加了正向电压。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-26)
朱炳焱[6](2019)在《调控空穴注入实现高性能量子点电致发光器件》一文中研究指出量子点由于其独特的物理化学特性,使其在量子点电致发光二极管(QLED)领域中受到了极高的关注。自1994年Alivisatos等报道QLED以来,人们在提升QLED性能上做出了很多努力。改善器件性能的工作主要包括如下两个方面。一是优化量子点发光材料,如制备核壳结构的量子点或选择合适的配体修饰量子点等;另一方面是优化器件结构,主要为根据能级排列及载流子迁移率来选择合适的电荷传输层以及对电荷传输层进行修饰,从而改善量子点中载流子的注入平衡,抑制量子点发光淬灭等。近期器件性能取得了突破性进展,有文献报道红绿蓝叁种颜色QLED的亮度分别达到了35600 cd/m~2,2614000 cd/m~2,62600 cd/m~2。虽然QLED的性能得到了飞速的提升,但是高性能QLED依旧依赖于含有镉元素的量子点作为发光层。镉是重金属元素,不仅会污染环境,而且还会危害人类的健康。所以开发制备高性能的无镉低毒量子点(例如ZnS,CuInS_2,InP,AgInS_2等)作为发光层的QLED是必要的。目前,无毒量子点的器件性能远远落后于基于镉元素量子点QLED器件的性能。本论文中,我们对无镉低毒的量子点作为发光层的器件进行优化设计,旨在探究器件工作机制,提高器件性能。本文中,我们通过对器件结构的精心设计,提升了基于Zn-Ag-In-S QLED的亮度及效率,为探究以Zn-Ag-In-S量子点为发光层的电致发光器件提供了一种思路。主要工作如下:第一,我们制备了以Zn-Ag-In-S QD为发光层,同时具有双层空穴传输层的阶梯结构的QLED。通过对器件的电学性能测试,我们所制备的基于Zn-Ag-In-S量子点器件的最大亮度超过了2000 cd/m~2,最高效率达到了2.1 cd/A,并且器件的亮度高于其他文献中所报道的。我们通过测量阻抗谱来判断器件中的空穴积累。通过TCSPC测试了不同电荷传输层对量子点寿命的影响。通过实验证明,减少量子点发光层与空穴传输层界面的空穴积累,可以提高器件性能。第二,为抑制空穴对激子的淬灭作用,在量子点发光层与空穴传输层的界面插入TPBi夹层。与不加TPBi的标准器件相比,当TPBi厚度为10 nm时,器件的功率效率提高了85%,电流效率提高了57%。通过测量器件的电致发光光谱,我们证实:激子在量子点发光层上形成,而TPBi的主要作用是减少了空穴在QD/空穴传输层的界面堆积,从而抑制了堆积的空穴对QD发光淬灭。这项工作表明通过修饰QD和载流子传输层的界面可以有效的改善器件的性能。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01)
杨剑[7](2019)在《溶液法蓝色热激活延迟有机发光器件发光层形貌和空穴注入层优化》一文中研究指出溶液法制备高效率蓝光有机电致发光器件(OLED)是近年来研究的热点方向,其中热激活延迟荧光发光(TADF)材料由于理论上可达100%的内量子效率而常被作为发光材料。但由于小分子蓝光TADF材料在有机溶剂中溶解性较低,溶液法制备的薄膜形貌很差,以及功能层之间能级不匹配使得器件内部载流子传输较为困难,这些因素使得溶液法制备的器件性能相较蒸镀法存在着较大的差距。本论文基于高效的蓝光TADF小分子材料DMAC-DPS进行溶液法制备蓝光TADF OLEDs,在基础制备参数优化的基础上,进而采用了混合溶剂优化制备的发光层薄膜形貌,并对PEDOT:PSS进行掺杂PSS-Na调节空穴注入和传输特性,研究了其对于蓝光TADF OLEDs性能的影响及机理。其主要内容如下:首先,对DMAC-DPS溶液法制备器件进行了实验条件的优化。其溶液法制备的薄膜的光致发光呈现为峰值为480 nm的天蓝色光;研究了旋涂工艺对器件性能的影响,获得了最佳制备参数;比较分析了蒸镀法和溶液法制备薄膜的差异,推测界面问题是影响溶液法制备的器件性能的关键因素。其次,考虑到溶液法制备器件中有机发光小分子材料在有机溶剂中较低的溶解度,在蓝光TADF OLEDs中采用混合协同溶剂(氯仿/氯苯)进行发光层的制备,以结合高溶解度和成膜质量两种优势。首先分析比较了不同比例的混合溶剂制备薄膜的形貌变化,氯苯的加入使得薄膜形貌得到明显改善,且薄膜形貌对氯苯的加入比例呈现了较大的包容度;比较了单载流子器件的电流密度大小,混合溶剂制备的薄膜载流子传输明显得到提升。研究了器件内部载流子的活动,器件界面处的载流子累积现象得到缓减,同时验证了混合溶剂对于器件发光层内部缺陷的影响较小。在电学性能方面,采用混合溶剂策略所制备的蓝光OLEDs在器件效率和亮度方面分别增大了 22.8%和19.4%,其中电流效率最大可达15.76 cd/A,并在1000 cd/m2的亮度时保持了 9.63 cd/A的效率。最后,当PEDOT:PSS作为空穴注入层时,针对空穴注入层与发光层界面较为严重的载流子积累问题,采用了掺杂PSS-Na提升功函数的方法制备混合空穴注入层。设置了不同掺杂比例,当掺杂比例为0.7:0.3时,器件电流效率提升了42.6%,其中电流效率最高可达20.14 cd/A。观测了掺杂PSS-Na后空穴注入层的光电特性,薄膜电导率有所下降,但对应的功函数有所提升。通过观测器件内部载流子活动,发现随着掺入PSS-Na,器件空穴注入层/发光层的载流子累积现象得到了缓减,并随着掺入比例的增大而更明显。本文中共有图34幅,表7个,参考文献119篇。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-01)
吴燕婷,肖择武,任杰,王琦,杨晓晖[8](2019)在《以硫氰酸亚铜作为空穴注入层的钙钛矿发光器件》一文中研究指出同有机电荷注入材料相比,无机电荷注入材料具有许多优良的性质,包括高载流子迁移率、良好的稳定性、制备简单和成本低廉等,其在光电器件中的应用备受瞩目。本文采用硫氰酸亚铜(CuSCN)作为有机金属卤化物钙钛矿发光器件的空穴注入层,研究了在其上涂敷钙钛矿薄膜的形貌、晶体结构和光物理性质,并与在普遍采用的导电聚合物空穴注入层上制备钙钛矿薄膜的特性进行了比较。实验结果表明,CuSCN对钙钛矿发光具有显着的猝灭作用,在CuSCN与钙钛矿层之间加入有机间隔层能够明显提高钙钛矿薄膜的发光强度。在此基础上制备了以CuSCN作为空穴注入层的发光器件,器件的最大发光效率为11.7 cd/A,较采用导电聚合物作为空穴注入层器件的效率提高了近3倍,并且器件驱动稳定性也有一定程度的提高。(本文来源于《发光学报》期刊2019年04期)
田康凯,楚春双,毕文刚,张勇辉,张紫辉[9](2019)在《AlGaN基深紫外发光二极管空穴注入效率的提高途径》一文中研究指出目前,发光波长短于360nm的深紫外发光二极管(DUV LEDs)的外量子效率(EQE)普遍低于10%。一方面,基于高AlN组分AlGaN材料量子阱的出光中存在大量的横磁(TM)模式的偏振光,这极大程度上降低了DUV LEDs器件的光提取效率(LEE);另一方面,受限于现阶段AlGaN材料的外延生长水平,DUV LEDs器件的晶体质量普遍比较差,增加了有源区内非辐射复合率,造成DUV LEDs器件内量子效率(IQE)的衰减。除此之外,载流子注入效率也严重影响着DUV LEDs器件的IQE,尤其是空穴注入效率。为此,研究人员开展了大量的研究来提高空穴注入效率,从而改善DUV LEDs器件的EQE。着重总结探讨了近年来提高DUV LEDs器件空穴注入效率的诸多措施,深刻揭示了其中的物理机理,对改善DUV LEDs的器件性能具有重要的意义。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年06期)
董丹,闵志远,刘俊,何谷峰[10](2018)在《紫外臭氧处理增强溶液法MoO_3薄膜的空穴注入能力(英文)》一文中研究指出空穴注入层对有机发光二极管的性能有重要的影响,尤其是当器件中的空穴传输材料的最高占据分子轨道能级较深的时候。近年来有许多关于新型的溶液法空穴注入材料的研究。在本文中,我们对溶液法MoO_3薄膜使用了叁种不同的处理方法来研究其对空穴注入性能的影响,即:在空气中150°C退火;在空气中150°C退火再紫外臭氧处理(UVO) 15 min;只进行UVO处理15 min。结果发现当MoO_3薄膜在空气中150°C退火后,器件的电流最小,空穴注入能力最差。而当MoO_3薄膜经过UVO处理后,器件的电流显着增大,工作电压大幅下降,器件性能接近于蒸镀的MoO_3薄膜的器件。更惊喜的是,这种改善在MoO_3薄膜仅作UVO处理后也可获得。经定量计算发现MoO_3薄膜经过UVO处理后的空穴注入效率能提高到约0.1。XPS分析表明通过UVO处理后,MoO_3薄膜中Mo~(5+)成分减少并且薄膜表面的富氧吸附物被有效地消除,使得其化学计量基本与蒸镀的MoO_3薄膜相同。基于这种经UVO处理的溶液法MoO_3作为空穴注入层,器件的最大电流效率可达到48.3 cd·A~(-1)。(本文来源于《物理化学学报》期刊2018年11期)
空穴注入论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
量子点发光二极管(Quantum-dot Light-emitting Diodes,QLED)由于具有光谱覆盖范围广、色纯度高、能耗低等优点,而使其广泛应用于移动设备、固态照明和平板显示器,特别是在宽色域发光器件中的应用。目前红、绿、蓝叁色QLED的最大外量子效率(EQE)分别达到21.6%、22.9%以及19.8%。主流的QLED器件广泛采用聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)作为空穴注入材料。由于PEDOT:PSS的酸性和吸湿性,会对ITO电极造成腐蚀进而影响器件的寿命。为了解决这一问题,过渡金属氧化物(NiO、MoO_3、V_2O_5、WO_3等)作为新型的空穴注入材料取代或者修饰PEDOT:PSS逐渐引起人们的关注。和基于PEDOT:PSS的QLED器件相比,这些过渡金属氧化物构筑的器件虽然稳定性得到了有效提高,但由于其电荷输运能力不佳以及与发光层间高的空穴注入势垒,引起电子、空穴注入不平衡,造成器件效率低下。为了解决过渡金属氧化物导电能力不佳、空穴注入势垒高引起的器件效率低下问题,本论文选择导带位置与PEDOT:PSS的HUMO能级最为接近的V_2O_5为空穴注入层,主要围绕溶胶凝胶法合成的V_2O_5在QLED器件中的应用展开论述,以发光峰位在524nm位置的ZnCdSeS/ZnS量子点为发光层。通过双层空穴注入层梯度化能级的设计和Ti离子掺杂等手段,提高空穴的注入能力,达到电子-空穴注入平衡的效果,促使器件性能和使用寿命都大幅度提高。本论文的主要工作归纳为以下叁部分:(1)溶胶凝胶法合成V_2O_5作为空穴注入层构筑QLED器件采用叁异丙醇氧钒作为前驱体,异丙醇为溶剂,通过溶胶凝胶法制备V_2O_5。经过简单的旋涂法成膜,并将其薄膜作为空穴注入层(HIL)构筑绿光QLED器件。通过优化薄膜厚度、退火温度、紫外臭氧处理时间等调控V_2O_5薄膜中氧空位的比例,并优化其余各功能层厚度,调控器件性能。结果表明当前驱体与溶剂体积比为1:70,在130℃退火,紫外臭氧照射处理10 min后制备的V_2O_5薄膜粗糙度小于1.0 nm。当其作为空穴注入层取代PEDOT:PSS时,构筑的QLED器件最大亮度为81690 cd/m~2、最大电流效率和最大EQE分别为36.11 cd/A和9.09%。(2)V_2O_5/PEDOT:PSS双层空穴注入层构筑QLED器件基于第二章的工作,引入V_2O_5/PEDOT:PSS双层空穴注入层,同时以V_2O_5和PEDOT:PSS为参比,构筑叁种不同HIL的QLED器件。紫外光电子能谱(UPS)和开尔文探针力显微镜(KPFM)结果表明V_2O_5/PEDOT:PSS双层空穴注入层结构不仅可以在阳极与空穴传输层之间形成阶梯化能级,降低空穴注入势垒,进而提高空穴注入效率。而且还可以抑制PEDOT:PSS的酸性对ITO阳极的腐蚀,从而提高器件的寿命。与标准器件(PEDOT:PSS)相比,双层空穴注入层构筑的QLED器件的最大电流效率和EQE达到71.62 cd/A和18.09%,分别提高了30.6%和31.2%,同时寿命也提高了2倍,由标准器件的6771 h提高到13355 h。(3)Ti掺杂V_2O_5作为空穴注入层构筑QLED器件利用溶胶凝胶法以叁异丙醇氧钒和四异丙醇钛作为前驱体,以异丙醇为溶剂合成Ti掺杂V_2O_5(Ti-V_2O_5),并对其进行X-射线光电子能谱(XPS)、X-射线衍射分析仪(XRD)、UPS等一系列表征。通过控制两种前驱体混合比例调节Ti掺杂量,调控Ti-V_2O_5的电荷传输特性和电子结构。结果表明当Ti的掺杂比例为1.0%时,V_2O_5导带位置下移至4.94 eV。和V_2O_5薄膜相比,在6 V电压下,Ti-V_2O_5薄膜的微区电流从pA量级提高到nA量级。当Ti-V_2O_5薄膜作为HIL构筑QLED器件时,可以有效降低空穴注入势垒,提高空穴注入能力。通过后续优化臭氧处理时间、退火温度、薄膜的厚度等,最终QLED器件的最大电流效率和EQE分别为52.28 cd/A和13.35%,工作寿命达到45027 h。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
空穴注入论文参考文献
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