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《重庆大学》 2017年 硕士论文
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CuSCN/CuI无机复合空穴传输层的制备与性能研究

曾超  
【摘要】:溶液法制备聚合物发光二极管(PLED)不仅可以降低器件制造成本、实现大的尺寸,还拥有利用卷对卷技术实现大规模生产的潜力。空穴传输层(HTL)是PLED阳极与发光层之间的界面层,它是整个器件性能的基础。(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)是PLED中最常用的空穴传输材料,然而它的PH值小于2、易吸湿等缺点,在长时间使用中会对器件的效率与稳定性造成影响,因此寻找一种高性能与稳定性好的空穴传输材料就非常有必要。β相硫氰酸亚铜(β-CuSCN)与γ相碘化亚铜(γ-CuI)均为无机P型半导体材料。β-CuSCN的最高已占轨道(HOMO)为5.5eV,迁移率为0.01~0.1cm2/(V?s),溶液成膜的粗糙度约为1.4nm。γ-CuI的HOMO能级为5.1eV,迁移率为0.5~2cm2/(V?s),溶液成膜的粗糙度为12.3nm,因此将两者结合起来,可以实现一种HOMO能级可调、迁移率较高、粗糙度较低的无机复合空穴传输材料。本文围绕CuSCN/CuI无机复合空穴传输材料的制备、薄膜的特性分析与PLED器件的应用进行研究,做了以下工作:(1)选取乙硫醚(DES)为CuSCN与CuI各自的溶剂,分别配制CuSCN与Cu I溶液,再将两种溶液混合形成Cu I不同质量分数的CuSCN/CuI复合材料,再超声使两种材料混合均匀。通过加热复合材料的溶液得到固体复合材料并对复合材料的晶体结构进行了表征。(2)通过旋涂CuSCN/CuI复合材料的溶液,得到了Cu I占不同质量分数的CuSCN/CuI复合薄膜,研究了复合材料中CuI不同质量分数对复合薄膜的表面形貌、粗糙度与可见光透过率的影响。(3)制备了CuSCN/CuI复合材料的单空穴器件:ITO/CuSCN:Cu I/SY/MoO3/Ag,研究了器件的电流传输特性,分析了复合材料中CuI不同质量分数对器件传输性能的影响。(4)制备了基于CuSCN/CuI复合空穴传输层的PLED器件:ITO/CuSCN:Cu I/SY/LiF/Al,测试了器件的电致发光光谱、电流密度-电压曲线、亮度-电压曲线、效率重复性与器件稳定性。结果表明,复合材料中CuI的质量分数不超过50%时,其器件的亮度与效率均优于PEDOT:PSS器件。


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