金屬-共軛聚合物表面與界面的光電子能譜研究.pdf

1、共軛聚合物發(fā)光二極管(PLED)是平板顯示領(lǐng)域的前沿技術(shù)，器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其性能的提高是該技術(shù)的核心，而其中金屬材料與聚合物發(fā)光層表面和界面的性質(zhì)又是決定器件性能的關(guān)鍵因素之一。作者在碩士研究生期間，致力于以光電子能譜，特別是同步輻射光電子能譜為主要實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究了聚合物發(fā)光器件中的金屬電極與共軛聚合物的表面與界面，具體內(nèi)容主要集中在以下幾個(gè)方面： 1.采用旋涂的方法制備出共軛聚合物Regioregular poly(3-hexy

2、lthiophene)(rr-P3HT)和Poly(9，9-di-n-hexylfluorenyl-2，7-vinylene)(PDHFV)薄膜樣品，用原子力顯微鏡(AFM)觀測(cè)樣品薄膜的表面形貌，測(cè)量了表面粗糙度。 2.在超高真空環(huán)境下，應(yīng)用同步輻射光電子能譜(SRPES)和X射線光電子能譜(XPS)技術(shù)，原位研究了金屬Ca在rr-P3HT薄膜樣品上沉積過程中界面處的化學(xué)反應(yīng)和電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，Ca在rr-P3HT表面沉積過

3、程中，不但引起了rr-P3HT的能帶發(fā)生彎曲，而且選擇性地與其中的S原子發(fā)生了強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)；Ca傳遞電子給rr-P3HT，導(dǎo)致rr-P3HT功函數(shù)和電子注入勢(shì)壘降低。并勾畫出了當(dāng)Ca沉積劑量為10 A時(shí)的界面能級(jí)排布圖。 3.利用光電子能譜原位觀測(cè)研究了金屬Li與rr-P3HT形成界面的過程。結(jié)果表明，在沉積Li的初始階段(0-20 A)，Li主要與rr-P3HT表面中微量的氧雜質(zhì)以及S原子發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，但與C元素并無明顯的

4、化學(xué)相互作用。當(dāng)Li的沉積量為20 A至100 A之間，Li主要擴(kuò)散進(jìn)入rr-P3HT表面以下。在沉積量為100 A之后，Li主要在rr-P3HT表面呈三維生長(zhǎng)。同時(shí)，在界面形成過程中，Li向rr-P3HT注入電子，引起了rr-P3HT能帶彎曲，使真空能級(jí)與電子注入勢(shì)壘得到有效的降低。 4.應(yīng)用光電子能譜研究了Ca在PDHFV表面逐層生長(zhǎng)過程中的化學(xué)反應(yīng)和電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除了Ca與PDHFV中的氧雜質(zhì)反應(yīng)，同時(shí)也與PDHFV