錳摻雜鋅基量子點(diǎn)及激基締合物在有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用.pdf

1、本論文主要針對(duì)兩個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行研究:1)Mn摻雜鋅基量子點(diǎn)的合成和Mn摻雜量子點(diǎn)在有機(jī)電致發(fā)光中的應(yīng)用。通過(guò)選擇合適的有機(jī)配體采用更為綠色的方法合成ZnS∶Mn量子點(diǎn)。制備了基于Mn摻雜鋅基量子點(diǎn)的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合發(fā)光器件。2）有機(jī)電致發(fā)光中的激基締合物發(fā)光。制備出基于單種材料發(fā)光的白光器件，并且通過(guò)電子傳輸層的加入有效提高白光器件的發(fā)光效率。具體研究?jī)?nèi)容包括:
　　1、研究ZnS∶Mn摻雜量子點(diǎn)的綠色合成。選擇“成核摻雜”路線，十二

2、硫醇做配體合成熒光量子產(chǎn)率為50％的ZnS∶Mn量子點(diǎn)。研究MnS納米核生長(zhǎng)溫度和時(shí)間、十二硫醇配體用量、Zn前驅(qū)液反應(yīng)活性以及多次注入對(duì)摻雜量子點(diǎn)發(fā)光的影響。研究發(fā)現(xiàn):①合理控制MnS的生長(zhǎng)溫度和生長(zhǎng)時(shí)間得到小尺寸的MnS納米核，提高摻雜量子點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率。MnS核的生長(zhǎng)溫度過(guò)高容易生成粒徑過(guò)大的MnS核，溫度過(guò)低則難以形成MnS納米核。MnS核的生長(zhǎng)是一個(gè)快速熟化的過(guò)程，過(guò)長(zhǎng)的合成時(shí)間使得MnS粒徑過(guò)大，MnS納米晶發(fā)生熟化，Mn

3、離子不能有效摻雜。②十二硫醇作為配體對(duì)MnS納米核的生長(zhǎng)有抑制作用，過(guò)量的十二硫醇使得MnS核難以形成，而不加入十二硫醇則MnS納米核粒徑過(guò)大，摻雜量子點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率降低，同時(shí)還需要加入S的油胺前驅(qū)液提供殼層生長(zhǎng)硫源。③Zn前驅(qū)液的活性通過(guò)加入硬脂酸進(jìn)行調(diào)節(jié)，S前驅(qū)液的加入引入了活性劑油胺使得反應(yīng)體系具有很高的活性，硬脂酸的加入可有效抑制ZnS納米晶的形成，利于殼層的包覆，提高摻雜量子點(diǎn)熒光量子產(chǎn)率。④采用多次注射包覆ZnS殼層，有效

4、控制晶格擴(kuò)散，抑制晶格排斥的產(chǎn)生，可以使得摻雜量子點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率提高。通過(guò)透射電鏡對(duì)合成的ZnS∶Mn摻雜量子點(diǎn)進(jìn)行形貌表征，證實(shí)在多次注射包覆過(guò)程中，摻雜量子點(diǎn)粒徑增加，且合成近似球形閃鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnS∶Mn摻雜量子點(diǎn)。通過(guò)對(duì)ZnS∶Mn的退火處理研究，Mn離子在ZnS宿主材料的晶格擴(kuò)散溫度為260℃。
　　2、Mn摻雜鋅基量子點(diǎn)的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合電致發(fā)光器件。①對(duì)合成的ZnS∶Mn摻雜量子點(diǎn)的光學(xué)特性進(jìn)行分析，選擇PVK作空穴傳

5、輸層，制備基于ZnS∶Mn量子點(diǎn)的雙層有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合發(fā)光二極管，得到PVK和ZnS∶Mn量子點(diǎn)兩者的發(fā)光。②對(duì)比ZnSe∶Mn量子點(diǎn)和合金殼層ZnSeS包覆Mn離子量子點(diǎn)的發(fā)光效率，ZnSeS∶Mn摻雜量子點(diǎn)熒光量子產(chǎn)率得到很大提高（由40％增加到60％）。分析ZnSe∶Mn和ZnSeS∶Mn量子點(diǎn)的光電子能譜，在合金殼層包覆的Mn摻雜量子點(diǎn)中Se和S的結(jié)合能向高能方向移動(dòng)。對(duì)摻雜量子點(diǎn)的光學(xué)特性和形貌進(jìn)行研究，證實(shí)合金殼層包覆的摻雜量子

6、點(diǎn)表面得到有效鈍化，表面缺陷態(tài)降低。③選擇PVK作空穴傳輸層，制備基于ZnSe∶Mn和ZnSeS∶Mn量子點(diǎn)的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合發(fā)光器件。在基于未進(jìn)行鈍化處理的ZnSe∶Mn量子點(diǎn)的雙層發(fā)光器件中得到PVK和ZnSe∶Mn兩者的發(fā)光，隨著電壓的升高，來(lái)自摻雜量子點(diǎn)的發(fā)光得到提高;在多層復(fù)合發(fā)光器件中研究電子注入增加對(duì)摻雜量子點(diǎn)發(fā)光的影響。而經(jīng)過(guò)鈍化處理的ZnSeS∶Mn摻雜量子點(diǎn)的發(fā)光器件中，獲得來(lái)自量子點(diǎn)的單獨(dú)發(fā)光。
　　3、Poly

7、-TPD激基締合物發(fā)光及在有機(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。我們系統(tǒng)研究了poly-TPD光致發(fā)光和電致發(fā)光，研究發(fā)現(xiàn):①在單層poly-TPD的電致發(fā)光器件中同時(shí)存在本征發(fā)光、激基締合物發(fā)光和電致激基締合物發(fā)光，并且電致激基締合物的發(fā)光要強(qiáng)于本征和激基締合物發(fā)光。②同時(shí)研究電子傳輸材料TPBi對(duì)poly-TPD激基締合物發(fā)光的影響。摻雜TPBi的poly-TPD單層發(fā)光器件只得到電致激基締合物的發(fā)光，本征發(fā)光和激基締合物發(fā)光被有效抑制。③在基