有机半导体n-型掺杂机制研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kitty1973
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有机电致发光器件(OLED)具有亮度高、功耗低、色彩柔和以及制备简易等优点,有望在新一代显示与照明中得到重要应用。所以开发稳定性好、寿命长、功耗低的电子器件是现阶段以及今后研究工作的主要目标。相比实验室研究取得的巨大成就,人们对有机电子器件工作的物理机理的掌握尚显不足,这严重制约了有机电子器件性能的提高。本文主要针对有机发光器件载流子注入与传输中存在的问题,通过无机化合物掺杂、器件结构的合理设计等方法提高载流子的注入或传输能力,从而达到平衡载流子的浓度以及提高器件性能的目的。本研究主要分为以下几个方面:(1)导纳谱在Cs2CO3掺杂OLED器件中的应用本文比较了Cs2CO3掺杂电子传输材料对器件性能的影响,并利用导纳谱法结合低温探针台比较了不同掺杂浓度对界面注入势垒的影响,分析了其界面注入机理。根据界面势垒值的变化可以得到掺杂后载流子的浓度和迁移率的变化,即Cs2CO3在电子传输层中的掺杂可以有效的提高电子在阴极界面的注入能力,以及电子在传输层的传输能力。(2)基于CsF掺杂BPhen的电子注入机理及器件性能的研究通过低温探针台和Keithley4200-SCS半导体特征分析仪对电子器件ITO/LiF/(1nm)/CsF:BPhen(150nm)/Al(100nm)的载流子注入和传输进行探索。实验结果表明,在低比例掺杂下载流子的输送机制为陷阱限制电流模式,而在高比例掺杂下载流子的输送机制为空间电荷限制电流。根据不同温度下的电流-电压特性,得到不同温度下载流子的注入机制。掺杂的主体材料中载流子的注入机制存在一个转变温度,而在无掺杂的主体层则没有这个现象,表明掺杂后主体材料的电学性质变的复杂。并且用导纳谱的方法研究有机层/金属电极的界面接触为0.18eV,从而也表明,掺杂CsF之后BPhen层与金属电极的接触势垒变为欧姆接触。
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