基于金屬納米顆粒的光學(xué)調(diào)控在有機(jī)光電器件中的應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)具有體積小、重量輕、能耗低、壽命長(zhǎng)、分辨率高、色彩全、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為21世紀(jì)光電信息技術(shù)領(lǐng)域中備受矚目的前沿課題之一,發(fā)展?jié)摿薮?已經(jīng)得到了廣泛而又深入的研究。為此,我們瞄準(zhǔn)國(guó)際發(fā)展前沿,充分利用已有的工作積累,圍繞表面等離子激元的強(qiáng)局域特性、金屬顆粒的光散射特性和磁性粒子的自旋特性使得器件的電光轉(zhuǎn)換效率和出光效率大幅提升。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在現(xiàn)階段,大部分表面等離子激元(SPP)增

2、強(qiáng)發(fā)光研究中都是針對(duì)光致發(fā)光的增強(qiáng)。但在電致發(fā)光條件下研究金屬納米結(jié)構(gòu)層的SPP光局域增強(qiáng)效應(yīng)以及磁性自旋耦合時(shí)熒光增強(qiáng)機(jī)理將對(duì)器件研究有更大的意義。我們結(jié)合金屬功函數(shù)以及貴金屬特性,又因?yàn)榻饘俸辖鸩牧媳葐渭兘饘俑哽`活性,所以化學(xué)合成了新型鉑鈷合金納米材料。⑵合成的鉑鈷合金材料引入OLED器件,退火前后的電流效率分別為19.2 cd/A和29.3 cd/A,這可能是由表面等離子激元與光散射共同作用的結(jié)果。在器件中,我們采用時(shí)間分辨等光

3、譜方法,測(cè)試分析合金納米顆粒結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)光過(guò)程的影響,研究壽命、角度等其他性能,并統(tǒng)籌協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)、淬滅等各方面的影響,得出最優(yōu)方案。⑶因?yàn)閷?shí)際制備的薄膜光學(xué)、電學(xué)特性會(huì)因制備工藝而有所變化,我們對(duì)此做了大量的表征以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作。我們發(fā)現(xiàn)隨著合金納米顆粒的后退火,實(shí)現(xiàn)了顆粒的再生長(zhǎng)過(guò)程,也使得器件內(nèi)部光散射進(jìn)一步增強(qiáng),OLED外量子效率再一次提高。同時(shí),結(jié)合阻抗測(cè)量和紫外光電子能譜(UPS)能譜,分析界面耦合機(jī)制與光增強(qiáng)二次提高的原因。

4、>　　本研究創(chuàng)新之處在于：⑴探索高質(zhì)量的納米材料制備工藝,引入新穎的鉑鈷合金納米材料,顆粒均一穩(wěn)定,在透射電鏡中,晶格條紋清晰可見;⑵通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)SPP由發(fā)光損耗機(jī)制到發(fā)光增強(qiáng)機(jī)制的轉(zhuǎn)變,變“夕陽(yáng)”為“朝陽(yáng)”,制備高亮度、高效率的綠色熒光OLED器件;⑶利用電子的自旋耦合注入,研究光電器件中的磁學(xué)效應(yīng),甚至可以超過(guò)電學(xué)內(nèi)量子效率25％的極限;⑷采用電磁理論數(shù)值分析方法,如有限時(shí)域差分(FDTD),進(jìn)行分析與擬合,建立完善的物理模型