ZnO納米棒-MEH-PPV異質結近紫外電致發(fā)光性能的改善研究.pdf

1、現(xiàn)今,人們對短波長發(fā)光器件的需求日益增長。一維的ZnO納米材料具有獨特的物理化學和光電特性,可應用于紫外發(fā)光二極管,成為了人們研究的熱點。但由于其發(fā)光效率低以及P型摻雜困難,并沒有得到廣泛的應用。本文中,我們采用簡單的水熱法,制備出了高度取向的ZnO納米棒陣列。利用此種ZnO納米棒,制備了基于ZnO納米棒/MEH-PPV異質結的近紫外發(fā)光二極管,并對改善其近紫外電致發(fā)光性能進行了研究。
　　 首先,我們研究了ZnO納米棒的制備條

2、件以及有機層厚度對ZnO納米棒/MEH-PPV異質結近紫外電致發(fā)光性能的影響。采用兩步法在ITO襯底上制備出所需的ZnO納米棒陣列。SEM表征說明,ZnO納米棒整齊地垂直于襯底,棒直徑約為30nm,長度約為100nm。XRD表征說明,ZnO納米棒為纖鋅礦結構,沿C軸取向性生長。通過光致發(fā)光測試,在350nm的激發(fā)光激發(fā)下,得到了波長位于380nm的近紫外發(fā)光峰。因此,所制備的ZnO納米棒具有很好的質量。而后制備出器件ITO/ZnO/Zn

3、O納米棒/MEH-PPV/Al。室溫下可檢測到380nm的近紫外電致發(fā)光。通過研究納米棒的生長時間、有機層厚度對器件發(fā)光性能的影響,總結了ZnO納米棒/MEH-PPV異質結近紫外電致發(fā)光的適合條件。
　　 其次,我們研究了空穴緩沖層對ZnO納米棒/MEH-PPV異質結近紫外電致發(fā)光性能的改善。以熱蒸發(fā)的方法,在ITO襯底上沉積了ZnS或MoO3薄膜作為空穴緩沖層,并在其上生長ZnO納米棒。構造出的器件結構為ITO/Zns(或Mo

4、O3),/ZnO/ZnO納米棒/MEH-PPV/Al。正向偏壓下,得到了較強的波長位于380nm的近紫外發(fā)光。實驗結果表明,ZnS緩沖層的加入對器件的近紫外發(fā)光性能提高較大,相同直流電壓驅動下,亮度可提高將近10倍,并且器件的啟亮電壓也明顯降低。因此,我們得到了一種操作簡單、成本低廉的制備近紫外電致發(fā)光器件的方法。此方法在一維納米ZnO的制備及應用領域具有創(chuàng)新性。最后,深入分析了不同厚度的ZnS緩沖層影響器件發(fā)光性能的原因。實驗發(fā)現(xiàn),隨