收藏本站
《北京大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

硅基有机红外及可见电致发光

赵伟强  
【摘要】: 本文系统地从实验上研究了硅基有机电致发光器件及其物理。主要利用多晶硅阳极研究了红外有机电致发光,并且制作了有效的硅基红外发射。在可见发光中,研究了以n硅为阴极的具有顶出光阳极结构的有机电致器件中n硅阴极电子浓度对器件性能的影响;其次针对p硅阳极的空穴注入可调的特性,结合高效电子注入材料,发挥了p硅阳极用于有机电致发光的优势——空穴注入能力的易可调特性可以很好去匹配电子注入,从而实现高效的硅基有机发光。本文得到了一些有创新性的结果,主要有: 1.在研究以硅为阳极的有机红外发光的器件中,我们选用铒金属络合物Er(acac)3掺入到电子注入层内,获得了硅基红外有机电致发光。器件结构为p-Si/ SiO2 / NPB / AlQ/ AlQ: Er(acac)3 /AlQ /Sm /Au。优化了有机材料Er(acac)3的掺杂浓度,并且研究了Er(acac)3对AlQ发光的淬灭作用。最后对红外发光机理做了探讨。 2.在硅为阳极的有机红外发光器件中,由于Er(acac)3成膜性不理想,我们改用ErQ作为红外发光层,利用夹心结构即NPB/ ErQ /AlQ获得了红外电致发光,而且红外发射强度比之前提高了数十倍。针对红外的出光效率,对硅阳极进行一些改善。具体方法是,在玻璃上利用磁控技术生长一层超薄非晶硅,再利用金属诱导技术晶化成多晶硅。使用这层超薄的多晶硅层作为红外器件的出光阳极,获得了基于超薄多晶硅阳极的有机红外电致发光。该器件的效率比早期结构的器件效率高出两个量级。 3.研究了基于n硅阴极的顶发射有机电致发光器件。利用低功函数金属Sm作为n硅阴极表面的修饰层来降低n硅表面的功函数,使之能有效注入电子,从而解决了n硅作为阴极的困难。器件结构为n-Si (cathode) / Au:Sb 2 nm / Sm 4 nm / AlQ 60 nm / NPB 60 nm / V2O5 10 nm/ Au 7 nm (anode)。研究发现,高的n硅表面电子浓度对器件效率有着显著的正面影响。10-3 ?cm n-Si/Au:Sb为阴极的器件的功率效率是10 ?cm n-Si/Au为阴极的器件的功率效率的10倍。在优化V2O5的厚度之后,我们的n硅阴极器件的功率效率为0.8 lm/W,要高于先前报道的常规p硅阳极顶发射有机电致发光器件的对应值,约0.2 lm/W。 4.制作和研究了不同电阻率的p硅基阳极顶发射有机电致发光器件。比较不同电阻率的p硅阳极的空穴注入能力和不同的电子注入能力对器件性能的影响。研究发现,在我们这种p硅为阳极的有机电致发光器件中,增强空穴的注入能力可以用降低p硅电阻率这种简单的办法来实现,从而达到匹配增强了的电子注入的效果。如果我们的器件是使用常规的AlQ作为电子注入传输层,那么最优的p硅电阻率是40 ?cm;如果器件是使用具有电子注入增强作用的n型掺杂Bphen作为电子注入传输层,那么最优的p硅电阻率下降到5 ?cm,对应的器件的最大功率效率从0.3增加到1.9 lm/W。这个数值比同样结构的ITO阳极对比器件的对应值1.4 lm/W还要高。我们预计,如果p硅阳极有机电致发光器件应用更加有效的电子传输材料,也即电子注入能力得到进一步加强的话,对应的优化p硅电阻率将进一步下降,同时可以预期一个更加高的功率效率值。这是p硅阳极相比于ITO阳极的一个优点。 5.实现了一个基于有机发光的高效硅基光源。器件结构为p-Si (5 ?cm)/ SiO2(~2nm)/ NPB / CBP: (ppy)2Ir(acac) / Bphen /Bphen: Cs2CO3 / Sm / Au.在这个器件中,超薄氧化硅钝化的p硅阳极提供了强空穴注入,n型掺杂的Bphen电子传输材料提供了强电子注入,有机磷光发光材料是高效的发光体,低功函数和高透过率的双层金属结构作为阴极。器件的启亮电压为3.2 V。最高的流明效率和功率效率分别达到69 cd/A and 62 lm/W,对应于12%的最大功率转换效率和17%的外量子效率。
【学位授予单位】:北京大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O436.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 马蕾,简红彬,康建波,彭英才;多晶硅薄膜制备技术的研究进展[J];河北大学学报(自然科学版);2005年01期
2 周滨;有机电致发光器件的研究及专利[J];液晶与显示;1999年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑敏;陈一胜;;有机染料敏化TiO_2纳米薄膜太阳能电池研究进展[J];四川有色金属;2010年02期
2 吴秀龙,孟坚,陈军宁,柯导明,时龙兴,孙伟锋;加场极板LDMOS的击穿电压的分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年01期
3 吴杰颖,张居舟,施鹏飞,周虹屏;新型席夫碱配合物的合成和双光子性质研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年02期
4 董晓庆;;一种环金属化铱配合物光电性质的研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2012年02期
5 赵文甲;司晶星;;有机太阳能电池研究近况[J];保定学院学报;2009年04期
6 娄双玲;于军胜;黎威志;李璐;林慧;蒋亚东;;双层结构有机电致发光器件发光层厚度的优化研究[J];半导体光电;2007年02期
7 唐政维;黄琼;赵赞良;关鸣;李秋俊;董会宁;蔡雪梅;;一种采用半导体致冷的集成大功率LED[J];半导体光电;2007年04期
8 刘俊刚,李平;756×581元CCD摄像器件[J];半导体光电;1994年02期
9 王涛;王正志;;硅系太阳电池表面钝化技术比较[J];半导体技术;2006年07期
10 侯军燕;戴慧莹;施卫;董秋霞;;半绝缘GaAs光电导开关散射机制的比较[J];半导体技术;2006年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘恒权;姚素微;班春梅;余碧涛;张卫国;王宏智;;硬脂酸单层LB膜上化学沉积银膜的研究[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
2 罗英伟;汪小林;熊国民;万钧;许卓群;;GIS的合作与并行[A];中国地理信息系统协会第三次代表大会暨第七届年会论文集[C];2003年
3 祁争健;孙岳明;肖英博;颜大志;何艳芳;虞婧;韦斌;徐希恒;;新型双向传输型区域规整噻吩嵌段共聚物的合成与研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
4 管建军;强西怀;马茶;申亮;;树枝状8-羟基喹啉锌的合成和荧光性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
5 杜洪;周禾丰;卜维亮;陈简;王艳丽;王华;刘旭光;许并社;;铽与苯甲酰丙酮和邻菲啰啉配合物的合成及性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
6 曾国良;李铁生;许文俭;张素华;王筠;赵娜;吴养洁;;高分子纳米LB膜的制备及其光刻性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
7 杜新瑜;王向伟;王江枫;周洁;;变色伪装材料研究关键技术[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(8)[C];2007年
8 郭晓伟;陈改荣;王辉;苗超林;苗郁;曹志民;;染料敏化太阳电池光阳极薄膜的研究进展[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第二卷)[C];2011年
9 刘跃;王东兴;焦兵兵;;Al/CuPc/Cu肖特基气敏二极管制备与特性[A];第十三届全国工程电介质学术会议论文集[C];2011年
10 程乐华;高远浩;周虹屏;吴杰颖;田玉鹏;;功能性三β-双酮配体的设计及合成[A];中国化学会全国第十三届大环化学暨第五届超分子化学学术讨论会论文选集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李蛟;PEDOT:PSS薄膜的掺杂改性及其在有机太阳能电池中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
2 程广贵;复合纳米薄膜制备及其摩擦学行为研究[D];江苏大学;2010年
3 杨志胜;有机基太阳能电池中有序结构材料及其界面和性能[D];浙江大学;2010年
4 许慧侠;苯并噻唑类有机金属络合物的分子结构与光电特性的研究[D];太原理工大学;2010年
5 宋丹丹;磷光OLEDs的效率和效率roll-off特性的影响因素及改进方法[D];北京交通大学;2011年
6 张天瑜;基于DPV的蓝色和白色有机发光器件及其效率滚降研究[D];吉林大学;2011年
7 李在房;新型可溶液加工有机小分子材料的设计合成及光伏性能[D];吉林大学;2011年
8 朱明;作为空穴传输材料的聚甲亚胺的制备及性能研究[D];吉林大学;2011年
9 张晓龙;二维纺锤形生色团分子的合成与光学材料的制备[D];吉林大学;2011年
10 刘国强;有机电致发光器件性能改善研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈鑫;杂环聚合物的合成与光电性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 王方文;侧基横挂偶极单元的液晶聚对苯撑乙炔的合成及性质表征[D];郑州大学;2010年
3 梁爱辉;非共轭D-A和A-D-A型吡啶甲酸衍生物及其环金属配合物的合成与性能研究[D];湘潭大学;2010年
4 黄辉;聚合物光伏器件和染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备与研究[D];湘潭大学;2010年
5 张娟娟;(5,8-喹啉撑乙烯)与(2-甲氧基-5-辛氧基对苯撑乙烯)共聚物的合成、表征及发光性能研究[D];湘潭大学;2010年
6 阮明波;含氮杂环化合物的合成及4-羟基香豆素绿色生产工艺研究[D];湘潭大学;2010年
7 田慧;电极修饰对聚合物光伏电池性能及稳定性的影响[D];天津理工大学;2010年
8 张珊珊;吡啶基咪唑啉酮类金属配合物的合成、晶体结构及性能研究[D];广西民族大学;2010年
9 王钦清;二氧化钛改性及其性能研究[D];江南大学;2010年
10 贾伟;ITO/NPB/Alq_3/LiF/Al有机电致发光器件光电特性研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘传珍,杨柏梁,袁剑峰,李牧菊,吴渊,寥燕平,张玉,王大海,黄锡珉;金属诱导法低温多晶硅薄膜的制备与研究[J];半导体学报;2001年01期
2 刘丰珍,朱美芳,冯勇,刘金龙,汪六九,韩一琴;等离子体-热丝CVD技术制备多晶硅薄膜[J];半导体学报;2003年05期
3 金仲和,王跃林;MILC超薄沟道多晶硅薄膜晶体管[J];电子学报;2001年08期
4 王文,孟志国;低温金属诱导横向晶化多晶硅材料和器件技术[J];电子学报;2003年05期
5 黄创君,林璇英,林揆训,余楚迎,姚若河;低温制备高质量多晶硅薄膜技术及其应用[J];功能材料;2001年06期
6 秦明,Yuen C Y,Poon Vincent M C,黄庆安;金属诱导非晶硅横向晶化形成的多晶硅的生长研究[J];固体电子学研究与进展;2001年03期
7 曾祥斌,Johnny K O Sin,徐重阳,饶瑞;多晶硅薄膜的表面处理工艺[J];无机材料学报;2001年04期
8 曾祥斌,Johnny K O Sin,徐重阳,饶瑞,刘世建;多晶硅薄膜晶体管的表面氮钝化技术[J];压电与声光;2001年02期
9 邱法斌,骆文生,张玉,刘传珍,荆海,黄锡珉;准分子激光烧结玻璃衬底上多晶硅薄膜材料的制备[J];液晶与显示;2001年03期
10 陈城钊,方健文,林璇英;a-Si∶H薄膜固相晶化法制备多晶硅薄膜[J];浙江师范大学学报(自然科学版);2002年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 委福祥;;有机电致发光器件的载流子调控[J];中国科技信息;2008年22期
2 张志林,蒋雪茵,朱文清,许少鸿;白色有机发光器件及其稳定性[J];发光学报;2005年02期
3 ;发光与发光器件[J];中国光学与应用光学文摘;2004年03期
4 杨惠山;;亚单层黄色有机发光器件制备与光电性能研究[J];光子学报;2010年10期
5 刘默;李同;王岩;张天瑜;谢文法;;有机电致发光器件光取出效率增强研究进展[J];光谱学与光谱分析;2011年04期
6 杨惠山;陈淑芬;赵毅;侯晶莹;刘式墉;;引入阱结构改善有机发光器件的效率[J];光子学报;2006年04期
7 付慧英;吴欢荣;肖斐;邵丙铣;;基于N-苯基咔唑的红色有机电致发光材料[J];功能材料与器件学报;2006年04期
8 于文文;李廷希;付龙;黄仁和;;含吡啶肼类衍生物电子传输材料的合成与性质研究[J];山东科技大学学报(自然科学版);2007年04期
9 袁建挺;彭应全;杨青森;邢宏伟;李训栓;;迁移率对单层有机发光器件中电场与载流子分布的影响[J];发光学报;2008年06期
10 张春玉;肖力光;秦丽;林杰;王立艳;李颜涛;;蓝色微腔有机发光器件[J];光学学报;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 关敏;曹国华;李林森;曾一平;;F_(16)CuPc掺杂NPB空穴注入层对有机电致发光器件的改善[A];第十五届全国化合物半导体材料,微波器件和光电器件学术会议论文集[C];2008年
2 曹国华;关敏;曹俊松;李林森;曾一平;;空穴注入结构对有机电致发光器件性能影响[A];第十五届全国化合物半导体材料,微波器件和光电器件学术会议论文集[C];2008年
3 刘彭义;许宁生;赵福利;;掺杂改善有机发光器件的发光特性[A];第九届全国发光学术会议摘要集[C];2001年
4 曲波;陈志坚;许峰;龚旗煌;;新型三嗪衍生物及其在色度稳定的白光OLED器件中的应用[A];第七届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];2007年
5 卜维亮;王华;陈柳青;陈简;王艳丽;许并社;刘旭光;;一种新型金属配合物有机电致发光器件[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
6 曹岚;;新型航天红外器件寿命试验设备的真空系统设计[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
7 许慧侠;陈柳青;王华;陈简;刘旭光;许并社;;两种以钙为中心离子的有机电致发光材料的制备与性能表征[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
8 徐丹凤;曾和平;;新型含有喹啉和苯的2位取代8-羟基喹啉衍生物OLED材料[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
9 秦丽芳;侯延冰;师全民;;高压电场下制备PEDOT:PSS对OLED发光性能的影响[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
10 郑加金;华玉林;吴晓明;冯秀岚;王树国;孙媛媛;徐风波;张正之;;一种新型金属配合物有机电致发光器件制备及其发光性能的研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵艳秋;分销商:手机元器件过剩还是短缺?[N];中国电子报;2005年
2 柏林 于洋;长春应化所光电材料研究获奖[N];中国化工报;2007年
3 梁红兵;我国OLED产业化再获进展 未来仍需加大研发力度[N];中国电子报;2008年
4 张德强 高裕弟 刘嵩;触摸未来电子生活[N];计算机世界;2006年
5 一凡 子日;林德上海大学开发柔性显示封装方案[N];中国化工报;2010年
6 陈万军 陈炳锋;探路“光电王国”[N];科技日报;2002年
7 记者 邵斌;我国微型制冷技术研究取得重大成果[N];大众科技报;2001年
8 本报记者 郭军;渭南:由传统农业型社会向新型工业社会转变[N];陕西日报;2007年
9 林丰;“荧光材料对红外激光探测”研究项目通过鉴定[N];中国有色金属报;2006年
10 叶欣;第23届全国照明电器材料大会在海口召开[N];消费日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵伟强;硅基有机红外及可见电致发光[D];北京大学;2008年
2 王静;ITO表面处理和器件结构对有机电致发光器件性能的影响[D];吉林大学;2006年
3 姜文龙;高性能有机电致发光器件研究[D];吉林大学;2005年
4 薛金强;中位修饰卟啉化合物的合成及其电致发光性能的研究[D];天津大学;2008年
5 王福芝;有机电致发光器件中的能量与载流子调控问题研究[D];北京大学;2008年
6 詹义强;有机电致发光器件的稳定性研究[D];复旦大学;2005年
7 孟彦龙;顶发射有机发光器件性能改善的研究[D];吉林大学;2008年
8 纪文宇;顶发射白光有机发光器件的研究[D];吉林大学;2010年
9 杨惠山;白色有机电致发光器件的研究[D];吉林大学;2007年
10 宋瑞丽;有机电致发光器件的研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 管琦章;8-羟基喹啉衍生物金属配合物的合成及性能研究[D];四川师范大学;2009年
2 张宁;顶发射有机电致发光器件中电极修饰的研究[D];吉林大学;2007年
3 王燕平;过渡金属铼(Ⅰ)配合物的合成、表征及其光致和电致发光的研究[D];东北师范大学;2007年
4 节忠海;顶发射有机电致发光器件的设计与制作[D];吉林大学;2006年
5 朱凌健;四苯基卟啉化合物掺杂的红色电致发光器件的制作及性能研究[D];湖南大学;2005年
6 时玉萌;多阱结构有机电致发光特性研究[D];北京交通大学;2007年
7 朱海华;8-羟基喹啉锂的制备、性能表征及其有机发光器件的研制[D];兰州大学;2006年
8 刘春利;硅基顶发射有机电致发光器件的基础研究[D];吉林大学;2006年
9 李秀芳;有机电致发光器件的阴极修饰[D];北京交通大学;2007年
10 袁建挺;有机电致发光器件相关问题的数值研究[D];兰州大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026