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《湖南大学》 2002年
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有机薄膜发光的研究及多孔硅发光的初步探讨

李宏建  
【摘要】: 近几年来,有机薄膜电致发光方面的研究日趋活跃,这些工作主要集中在制备高效率与物理性质稳定的电致发光有机发光材料、选择合适的电极材料、探索新的制膜工艺、改善器件结构和提高器件效率和寿命等方面,与实验方面的迅速进展相比,对有机电致发光的各种过程(包括载流子注入,载流子在有机层中的输运,载流子的复合及接触效应等)的基本理解仍然是不够的。因此,为了克服目前有机电致发光器件效率低、寿命短、性能不稳定等特点,使其达到实用化目标,深入研究其发光机理,弄清其微观物理过程,是当前迫切的任务。 尽管选择合适的具有载流子输运层的多层结构有机电致发光器件在发光强度和发光效率等方面具有较大的优势,但由于多层发光器件中存在发光材料和输运层材料的能级匹配、制备工艺及有机小分子结晶等问题,所以选择单层结构的有机发光器件也许是实用化的有效途径。而实验表明:单层结构器件的发光强度和发光效率不高,掺杂是提高单层有机发光器件亮度和效率的有效方法。 本博士学位论文第一部分总结和介绍了本人在攻读博士学位期间所作的关于有机薄膜发光的研究成果,分列如下: 1.研究了掺杂有机薄膜发光中基质分子与掺杂分子间能量传递和电荷转移的定量关系。本文用一个由单链模型扩展到包括杂质的Hamiltonian进行数值求解,结果表明:随着掺杂浓度的变化,掺杂后系统总能量的改变与电荷转移的数量间存在对应关系,与掺杂有机薄膜的荧光谱比较后发现:荧光谱峰位的移动与掺杂前后系统总能量的改变及荧光谱强度与掺杂后转移的电荷数之间分别存在对应关系。由此可以建立掺杂有机薄膜荧光谱强度和峰位与基质分子和掺杂分子间的能量传递及电荷转移间的定量关系。本人首次提出:在有机掺杂薄膜中,基质分子与掺杂分子间的能量传递是源于它们之间的电荷转移。该理论模型可很好地解释相关的实验结果。 2.研究了有机发光器件中激子的形成、解离和复合过程,提出了激子的解离模型。发现有两个因素影响激子的解离:(1)要同时包括扩散而引起的离化和无扩散越过势垒而离化的两个过程。在分析描述激子离解过程的Onsager模型的局限性后,将Donovan和Willson模型推广到描述激子的离化过程;(2)在链端的载流子有可能被反射,也可能引起链间跃迁。由此给出了有机层中激子的解离与复合概率的解析式。本模型与已报道的理论比较,所用的参量较少,并且这些参量又容易被实验测得。根据本模型给出的内量子效率与场强的关系,能很好地解释聚合物中激子被强电场直接解离和电致发光被 湖南大学博士学位论文 强电场淬灭的实验现象。 -3.根据有机发光器件中激子的解离模型及电流连续性方程和Poisson方程,导出 -_了其复合几率密度、电流密度及复合效率的解析式。计算结果表明:O)复合几率密度 不是由两个注入电极的相对注入比决定而是由有机层电子和空穴迁移率之比所支配; 门)固定阴极势垒,而阳极势垒由小变大时,器件电流由接触限制向空间电荷限制转 变;u)复合效率随外电压升高先增加,当电压达一临界值时而陡降,并存在一个最佳 _‘的注入势垒值。以上结果说明:电极与有机层的能带匹配及有机层间的迁移率匹配对器 件复合发光有着极其重要的影响。特别是复合几率密度的定义使该理论模型能够系统地 。研究有机发光器件中载流子注入、输运和复合等问题,且其计算结果与实验结果相一致。 4.建立了双层器件载流子输运和复合的多势垒模型。计算结果表明:()双层器 件的发光是载流子隧穿内界面后在两有机层中的复合发光,输运层的势垒宽度和势垒高 度对器件复合效率影响很大,且势垒宽度比势垒高度对其影响更大;Q)电场对载流子 复合区域具有较强的调制作用。 第二部分总结介绍了本人在多孔硅发光方面的研究结果。由于硅是具有窄的、间接 能隙的半导体材料,因此不能有效地发出可见光。直到1990年,室温下发光的多孔硅 (PS)的发现为发展硅基光电器件提供了广阔的前景,1996年以 PS为基础材料的光电 集成电路的实现使得这种前景更加诱人。但要将多孔硅投入实用,还存在不少问题,其 一是多孔硅发光的机制尚不明了:其二是陀发光的效率极低和不稳定性。对此,我们 作了以下两方面的工作。 1.研究了有机分子吸附多孔硅使PS发光淬灭和发光增强效应。其结果表明:在PS 发光过程中其表面态起着十分重要的作用,因此,多孔硅的发光过程不能简单地用量子 线约束效应来解释,多孔硅主要是通过表面辐射复合中心复合发光。所以利用有机受体 分子吸附多孔硅进行表面修饰来提高多孔硅的发光效率具有极其重要的意义,这是因为 利用众多的有
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB383

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【引证文献】
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1 瞿述;有机发光器件界面效应及相关物理特性的研究[D];湖南大学;2009年
2 许雪梅;有机电致发光器件的界面性能及激子复合特性的研究[D];湖南大学;2005年
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4 阚士董,马於光;“光子-买一赠三”—简评有机三线态电致发光材料与器件进展[J];材料导报;2001年01期
5 刘式墉,杨开霞,黄劲松,高文宝;有机量子阱电致发光器件[J];发光学报;2002年01期
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8 赵楚军,李宏建,黄伯云,易丹青,姚凌江,许雪梅,彭景翠;金属 /有机界面势垒对单层有机电致发光器件发光效率的影响(英文)[J];发光学报;2004年04期
9 彭俊彪,孙润光,马於光,刘式墉;8-羟基喹啉稀土螯合物有机薄膜电致发光研究[J];发光学报;1994年03期
10 张步新,朱文清,蒋雪茵,张志林,许少鸿;两种不同结构及掺杂的白色有机发光二极管[J];光电子·激光;2001年02期
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1 陈晓红;聚合物电致发光的性质及机理研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
2 陈文彬;有机电致发光器件设计与制作[D];电子科技大学;2002年
3 许雪梅;有机电致发光器件的界面性能及激子复合特性的研究[D];湖南大学;2005年
4 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
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1 张凯华;董连和;孙艳军;冷雁冰;陈哲;;柱面微透镜阵列用于提高OLED图像质量的研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2012年02期
2 张凯华;董连和;孙艳军;冷雁冰;陈哲;;100%填充系数的微透镜阵列薄膜及应用研究[J];科学技术与工程;2012年09期
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1 瞿述;有机发光器件界面效应及相关物理特性的研究[D];湖南大学;2009年
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4 程璇,刘峰名,林昌健,温作新,田中群,薛茹;两步法制备多孔硅及其表征I:恒电流法(英文)[J];电化学;2000年04期
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10 夏安东,潘海斌,张新夷,付绍军,石军岩,贡力 ,左健,许存义;嵌入多孔硅中的C_(60)分子的发光行为[J];发光学报;1994年04期
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1 刘小兵;史向华;;多孔硅光致发光稳定性研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
2 李东升;杨德仁;周成瑶;阙端麟;;多孔硅/Alq光电特性[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
3 崔梦;胡明;雷振坤;窦雁威;田斌;;应用于微电子机械系统中多孔硅的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
4 王丹妮;李卓昕;秦秀波;王宝义;;多孔硅发光机理的正电子湮没研究[A];第十届全国正电子湮没谱学会议论文集[C];2009年
5 李宏建;彭景翠;瞿述;许雪梅;陈小华;夏辉;罗小华;;钝化多孔硅温度行为的研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
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7 郁卫飞;黄辉;聂福德;黄亨建;李海波;张胜涛;黎学明;陶长元;;纳米多孔硅复合材料爆炸反应的实验与理论研究[A];2004年全国含能材料发展与应用学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
8 郭成花;李怀祥;王瑞华;张华;;多孔硅复合纳米粒子的光致荧光特性[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
9 张太平;阎桂珍;张大成;阮勇;陈正豪;邢怡铭;;MEMS方法制造小型PEM燃料电池电极[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
10 苏里曼.K.特拉奥雷;刘祖明;王书荣;廖华;胡志华;李迎军;陈庭金;汪义川;罗毅;;多晶硅多孔硅太阳电池研究[A];中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 苏月琼;半导体材料新品迭出[N];中国电子报;2000年
2 申彦;电脑机密遭窃芯片吸“氧”自焚[N];大众科技报;2002年
3 记者 陈勇;可以控制分子进出 精确治疗有望实现[N];人民日报;2005年
4 本报记者 周鉴芳;云南填补我国多晶硅太阳电池产业化空白[N];云南日报;2001年
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6 记者 邰举;韩开发硅阴极锂离子充电电池技术[N];科技日报;2008年
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1 李宏建;有机薄膜发光的研究及多孔硅发光的初步探讨[D];湖南大学;2002年
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3 刘卫丽;多孔硅外延层转移SOI新材料制备与改性多孔硅发光性能的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
4 赵岳;多孔硅的光电性能研究[D];浙江大学;2005年
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3 姜振华;多孔硅的制备及发光特性的研究[D];长春理工大学;2011年
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5 李媛媛;掺铜多孔硅的光致发光及多孔硅的光电导特性研究[D];曲阜师范大学;2004年
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9 倪梦莹;多孔硅镶嵌染料发光及电致发光特性研究[D];曲阜师范大学;2004年
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