论文摘要
近年来,有机电致发光器件（organic light-emitting diodes,OLED）方面的研究在世界范围内迅速展开,已经成为平板显示、照明等领域中的研究热点。为了克服目前有机电致发光器件效率低、寿命短的问题,许多新型的有机电致发光材料和器件不断涌现出来。然而人们对这些器件发光的各种过程的基本理解仍然是远远不够的。本论文就是以混合层有机电致发光器件以及量子点-有机混合电致发光器件的应用为背景,研究了混合电致发光材料的电输运以及不同材料之间的能量转移特性。采用飞行时间法（time-of-flight,TOF）研究样品的载流子输运机制,搭建了TOF测试系统。首先利用单层发光材料为研究对象,优化了实验条件,并提出了如何选择取样电阻的方法。除此之外,利用多种电化学手段,对聚[2-甲氧基-5-（2′-乙烯基-己氧基）聚对苯乙烯撑] （MEH-PPV）的单层OLED的载流子注入和传输机制进行了分析。分别以电子传输材料8-羟基喹啉铝（Alq3）、共轭聚合物MEH-PPV、以及非共轭聚合物聚乙烯咔唑（PVK）为研究对象,首先,研究了混合材料之间的能量转移特性。根据F?rster理论计算出F?rster能量转移临界半径,并分别利用不同方法估算出混合体系中的能量转移效率。并通过光致以及电致发光性质,讨论了能量转移对混合层器件性能的影响。其次,采用TOF方法研究了混合薄膜的输运机制。数据分析表明通过改变空穴和电子传输材料的相对浓度,可以得到空穴和电子迁移率相等的混合材料。对有机小分子Alq3和三元合金量子点CdSeS的混合薄膜的能量以及电荷转移机制进行了研究。实验发现,在530 nm激发光下,量子点的平均荧光寿命明显短于纯CdSeS量子点,并且,随着Alq3含量的增加迅速变短。然而在400 nm的激发光下,量子点的荧光寿命随着量子点浓度的增加先增大后减小。最大寿命大约位于量子点浓度为53 wt%的位置处。通过研究证明了产生这种现象的原因是Alq3和CdSeS量子点之间同时存在着F?rster能量转移和光致电荷转移,并且形成相互竞争机制。这些结果预示了可以通过调节和控制能量和电荷转移相互作用改变混合薄膜的发光性能。而对于Alq3和CdTeS/ZnS量子点的研究结果表明由于ZnS壳层的存在限制了它们之间的电荷转移相互作用,因此只存在F?rster能量转移相互作用。研究了Alq3和CdSeS量子点掺杂体系的载流子输运的动力学特性。讨论了掺杂体系的电子迁移的性质,着重研究了掺杂浓度以及电场强度对体系迁移率的影响。实验发现CdSeS量子点的掺杂会引起Alq3样品位置无序的增加,使得样品的载流子迁移率的大小随外加电场强度的增加而减小,而且,这种无序程度会随量子点浓度的变化而改变。同时,Alq3和CdSeS量子点界面之间的电荷转移作用,也会改变样品的载流子迁移率。
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标签：有机电致发光材料论文; 量子点论文; 能量转移论文; 方法论文; 载流子迁移率论文;