有機(jī)電致發(fā)光器件陰極界面修飾及磁效應(yīng)研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光器件自1987年獲得突破性進(jìn)展以來，吸引了人們的廣泛關(guān)注，大量卓有成效的研究推動(dòng)了這一領(lǐng)域的飛速發(fā)展，并進(jìn)一步拓展到有機(jī)太陽電池、有機(jī)記憶器件、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管等其他有機(jī)器件的研究領(lǐng)域。本文的工作可以分為兩大主題:一是高功函數(shù)金屬陰極與LiF緩沖層的匹配問題;二是有機(jī)器件的磁效應(yīng)研究。具體工作如下:
　　1.金(Au)陰極與LiF緩沖層的匹配問題。金是一種典型的高功函數(shù)金屬材料，通常被認(rèn)為不適合作為有機(jī)電致發(fā)光器件的陰極材

2、料。由于功函數(shù)很高，電子要注入到有機(jī)層中需要越過很高的勢(shì)壘，因而金直接做陰極的有機(jī)發(fā)光器件電子注入情況極差，器件幾乎不發(fā)光。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)借用Al陰極的做法，用LiF作為緩沖層時(shí)，在厚度小于1nm的情況下（Al電極器件中的LiF緩沖層的特征厚度），Au電極器件的改善較為有限。然而隨著LiF厚度的進(jìn)一步增加，器件的電流、發(fā)光亮度和電流效率均有了極為顯著的提升，器件的性能甚至可以與傳統(tǒng)的Al電極器件相比較。我們通過實(shí)驗(yàn)找出了與Au陰極

3、相匹配的LiF緩沖層的最優(yōu)厚度。由于Au具有良好的穩(wěn)定性，可以排除化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，我們認(rèn)為在Alq3/LiF/Au體系中增強(qiáng)電子注入的主要機(jī)制是隧穿機(jī)制，這一點(diǎn)與Alq3/LiF/Al體系有顯著的不同，從而豐富了LiF這一絕緣材料作為緩沖層的機(jī)制研究。我們還嘗試了使用其他材料如Al2O3和BCP作為Au陰極器件的緩沖層。
　　2.其他金屬材料與LiF緩沖層的匹配問題。Al，Ag，Au與LiF緩沖層的匹配關(guān)系已經(jīng)得到實(shí)驗(yàn)研究，我們進(jìn)一

4、步擴(kuò)展到其他金屬材料。這里我們采用了兩種最為常見的金屬材料，Cu，F(xiàn)e，這兩種材料的功函數(shù)介于4.5-5.0eV之間。特別是后者為鐵磁金屬材料，有助于與有機(jī)電致發(fā)光器件的磁效應(yīng)研究結(jié)合起來。我們通過實(shí)驗(yàn)找出了它們與LiF緩沖層的最佳匹配關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)LiF緩沖層對(duì)Cu陰極的修飾效果與Au電極非常類似，而對(duì)Fe陰極的修飾效果則有所不同。我們嘗試給出了定性的解釋。
　　3.有機(jī)電致發(fā)光器件的磁效應(yīng)研究。我們對(duì)不含有鐵磁電極的有機(jī)發(fā)光器