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摘要:现今,人们对短波长发光器件的需求日益增长。一维的ZnO纳米材料具有独特的物理化学和光电特性,可应用于紫外发光二极管,成为了人们研究的热点。但由于其发光效率低以及P型掺杂困难,并没有得到广泛的应用。本文中,我们采用简单的水热法,制备出了高度取向的ZnO纳米棒阵列。利用此种ZnO纳米棒,制备了基于ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结的近紫外发光二极管,并对改善其近紫外电致发光性能进行了研究。首先,我们研究了ZnO纳米棒的制备条件以及有机层厚度对ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结近紫外电致发光性能的影响。采用两步法在ITO衬底上制备出所需的ZnO纳米棒阵列。SEM表征说明,ZnO纳米棒整齐地垂直于衬底,棒直径约为30 nm,长度约为100 nm。XRD表征说明,ZnO纳米棒为纤锌矿结构,沿C轴取向性生长。通过光致发光测试,在350 nm的激发光激发下,得到了波长位于380 nm的近紫外发光峰。因此,所制备的ZnO纳米棒具有很好的质量。而后制备出器件ITO/ZnO/ZnO纳米棒/MEH-PPV/Al。室温下可检测到380 nm的近紫外电致发光。通过研究纳米棒的生长时间、有机层厚度对器件发光性能的影响,总结了ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结近紫外电致发光的适合条件。其次,我们研究了空穴缓冲层对ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结近紫外电致发光性能的改善。以热蒸发的方法,在ITO衬底上沉积了ZnS或MoO3薄膜作为空穴缓冲层,并在其上生长ZnO纳米棒。构造出的器件结构为ITO/ZnS(或MoO3)/ZnO/ZnO纳米棒/MEH-PPV/Al。正向偏压下,得到了较强的波长位于380nm的近紫外发光。实验结果表明,ZnS缓冲层的加入对器件的近紫外发光性能提高较大,相同直流电压驱动下,亮度可提高将近10倍,并且器件的启亮电压也明显降低。因此,我们得到了一种操作简单、成本低廉的制备近紫外电致发光器件的方法。此方法在一维纳米ZnO的制备及应用领域具有创新性。最后,深入分析了不同厚度的ZnS缓冲层影响器件发光性能的原因。实验发现,随着ZnS厚度的增加,ZnO的缺陷发光和MEH-PPV的发光相对增强,由XRD和SEM测试发现,ZnS的厚度增加后,ZnO的结晶变差,由此导致的缺陷发光相对增强。