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量子点(QDs)因具有量子产率高、荧光寿命长、吸收光谱宽、发光光谱窄等优点,在照明和显示等领域有着广阔的应用前景。自1994年科学家首次将Cd Se量子点引入发光二极管(LED)以来,通过材料合成、器件结构优化等方法,已经实现了量子点发光二极管(QLED)器件的长足发展。QLED器件走向应用的核心,是实现器件综合性能均衡的同时具备较高的外量子效率(EQE)。然而受到载流子注入不平衡、界面缺陷较多等因素的限制,QLED器件非辐射复合速率较高,量子点薄膜荧光强度较低,导致器件内量子效率不高。QLED的外量子效率为内量子效率与光提取效率的乘积。光提取效率主要受表面等离子体、波导、基底等模式的影响,这导致了传统结构QLED器件光损耗较高、光提取效率较低。因此,如何同时提升器件的内量子效率与光提取效率,并最终提高器件的外量子效率,是本论文关注的焦点。本论文首先通过金纳米颗粒(Au NPs)与量子点薄膜产生的局域等离子体共振(LSPR)效应来增强器件的内量子效率;进一步,通过微纳结构提取限制在波导模式内部的光子,增强光耦合效率。并最终通过内量子效率与器件光提取效率的提升,获得较高的外量子效率,实现综合性能占优的QLED发光器件。具体而言,本论文的研究工作可以归纳如下:(1)Au NPs&PEDOT:PSS复合体系提升器件性能将Au NPs&PEDOT:PSS复合体系作为空穴注入层(HIL),构筑成QLED器件,通过对Au NPs粒径和体系含量的精细调控,实现器件优化,提升发光性能。当Au NPs粒径20 nm,体系含量5%(体积比)时,QLED器件获得了最高的光电性能。对比非Au NPs器件,Au NPs的引入,使得器件最大亮度从190300 cd/m~2到216400 cd/m~2,提升幅度高达12%;最大外量子效率从16%提升至21.28%,提升幅度高达24.81%。器件性能提升归因于Au NPs共振吸收峰(522 nm)与QDs PL峰(526 nm)的耦合。Au NPs与QDs通过局域表面等离子体共振作用,提高了激子的辐射复合速率,增强了量子点薄膜的荧光强度,获得了器件较高的发光效率。(2)TFB/Au NPs/TFB叠层结构提升器件性能基于TFB/Au NPs/TFB叠层结构,调整Au NPs与量子点薄膜的距离,实现Au NPs与量子点共振耦合强度的调控,并研究LSPR对QLED器件发光的增强作用与提升机制。对比非Au NPs器件,Au NPs的引入使得器件的最大亮度由156300 cd/m~2提升至183900cd/m~2,提升幅度高达17.8%;最大外量子效率由16.08%提高至22.76%,实现了较高外量子效率条件下,高达29.34%的提升。当量子点和Au NPs距离太近时,激子在金属界面处容易发生非辐射复合,造成荧光猝灭。相应的,当QDs与Au NPs的距离合适时,Au NPs与量子点薄膜产生较强的耦合作用,有助于提升激子的辐射复合速率,并增强QDs薄膜的光致发光性能。进一步的,通过分析单载流子(空穴)器件J-V特性曲线,观察到了Au NPs减小了器件的漏电流,并提高了QLED的工作电流。(3)褶皱结构提升QLED器件出光性能利用反应离子束刻蚀(RIE)技术制备褶皱微纳结构PDMS模版,并调控刻蚀时间获得参数均衡的PDMS褶皱模板,然后,通过纳米压印技术(NIL)获得图案化褶皱结构的PEDOT:PSS基底,并构筑成QLED器件。实验结果表明,相比于标准器件,在不改变电致发光光谱峰位的前提下,图案化的QLED器件光电性能得到了提升,最大亮度由128300 cd/m~2提升至153500 cd/m~2,提升幅度高达16.41%,最大外量子效率更是由15.38%提升至21.98%,获得了30%的提升。由FDTD模拟以及出光机理可知,褶皱结构实现了异质层间光线的耦合输出,提升了器件的光提取效率。