论文部分内容阅读
有机电致发光器件（organic light emitting diodes, OLEDs）由于其具有自发光、视角宽、响应快、生产工艺简单、成本低以及柔韧可弯曲等优点，在照明和平板显示领域得到了人们的广泛关注。然而OLED器件在寿命方面的不足限制了其实际应用。要想彻底解决这些问题，除了开发适用的材料外，还需要对器件的结构和生产工艺进行必要的优化。本文制备了不同结构的绿光有机电致发光器件，并对其机理进行了深入的分析。采用真空热蒸发-电子束蒸发相结合的方法沉积有机膜、掺杂层及铝阴极，制备了Alq3小分子OLED器件，并通过调整器件的结构，得到了性能良好的发光器件。通过电脑控制的keithley2400-PR655测试系统，测量器件的电压-电流-亮度特性，并通过分析其特性探讨影响器件性能的因素。本文首先探讨了ITO阳极处理工艺对器件性能的影响。OLED阳极表面经过严格的清洗并经臭氧处理以提高ITO薄膜的功函数，降低空穴的注入势垒。随后探讨了空穴传输层NPB、发光层Alq3的厚度对器件性能的影响。通过对比不同结构器件的电流效率、亮度以及电流密度，确定了各层的最终厚度，得到了性能最佳的标准器件。由于有机层的空穴迁移率远大于电子迁移率，导致器件发光层中空穴浓度大于电子浓度。考虑到无机半导体材料具有载流子迁移率高的优势，本文对电子传输层进行无机材料掺杂，以此提高电子迁移率及注入效率，促进发光层中电子、空穴浓度平衡，达到提高器件的电流效率及发光亮度的目的。具体方法是在Alq3作为电子传输层的基础上，掺杂一定量的无机半导体材料ZnO，并优化掺杂层的厚度和掺杂浓度。实验结果表明，当ZnO的掺杂浓度为7.5wt%，n型掺杂电子传输层厚度为10nm时，器件的性能最优。此时，器件的最大亮度为4134cd/m2，器件的最大电流效率为3.35cd/A。最后，为了探讨掺杂对电子迁移率的影响，我们还制备了单载流子器件。该种单载流子器件的结构为：器件A:Al(100nm)/Alq3(65nm)/Al(100nm)；器件B: Al(100nm)/Alq3:ZnO(65nm,7.5wt%)/Al(100nm)。通过分析器件A、B的电压-电流特性曲线，研究了n型掺杂提高器件性能的机理。