隨著短波長光學(xué)器件的需求日益增長,ZnO作為寬禁帶半導(dǎo)體越來越受到關(guān)注,ZnO納米材料的電致發(fā)光器件成為研究熱點。因為寬禁帶材料的低摻雜率,p型ZnO的制備問題一直難以突破。本實驗小組在之前的研究工作中,采用簡單低廉的低溫水熱二步法制備出取向一致、結(jié)晶良好的ZnO納米棒陣列,制備出ZnO納米棒/MEH-PPV反型異質(zhì)結(jié)器件,在直流電壓下可以觀測到ZnO的近紫外發(fā)光。但是器件也存在著很多問題,比如光譜不純、啟亮電壓偏高、發(fā)光強(qiáng)度低、載流子的注入傳輸不平衡、發(fā)光機(jī)理不完善等。因此本論文針對改善ZnO納米棒/MEH-PPV異質(zhì)結(jié)器件進(jìn)行了以下工作。首先,為了提高ZnO納米棒的結(jié)晶性,首次嘗試用摻鋁ZnO薄膜（AZO）作為器件的透明導(dǎo)電氧化層,制備了AZO/ZnO/ZnO納米棒/MEH-PPV/A1器件,在直流偏壓下觀測到ZnO在380nm處紫外帶邊發(fā)光。與傳統(tǒng)的ITO電極相比,由于AZO的高功函數(shù)和晶格匹配,它更適合用于ZnO納米棒/MEH-PPV異質(zhì)結(jié)器件的電極,所以AZO作為電極的器件比ITO器件啟亮電壓更低,發(fā)光亮度增強(qiáng)。在MEH-PPV上蒸鍍一層0.8nm的LiF后,器件的啟亮電壓進(jìn)... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)四方巖鹽礦型(b)立方閃梓礦型（c)六方纖梓礦型

圖1-2帶間躍遷發(fā)光示意圖如圖1-2，價帶相當(dāng)于被電子充滿的陰離子價電層，導(dǎo)帶與價帶之間存在能隙，在能隙中不存在任何電子能級。在室溫下，ZnO的能隙寬度約為3.37eV。5

圖1-3激子福射復(fù)合發(fā)光示意圖如圖1-3，還有一類吸收能量低于能隙，電子向低于導(dǎo)帶底部的能級躍遷，形成電子-空穴對，此束縛的電子-空穴系統(tǒng)稱為激子。激子根據(jù)其束縛能的強(qiáng)弱，分為弱束縛能的瓦尼爾（Wannier)激子和強(qiáng)束縛能的弗蘭克（Frenkel)激子。由于ZnO納米結(jié)構(gòu)具有的大比表面積和寬帶隙，體積效應(yīng)使得電子的自由程限制在納米尺度內(nèi)，和激發(fā)光波長相當(dāng)，從而使電子、空穴波函數(shù)疊加，形成W-激子，高濃度W-激子在低于導(dǎo)帶附近激子能級。由于W-激子的不穩(wěn)定性，它會發(fā)生福射復(fù)合

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有機(jī)無機(jī)異質(zhì)結(jié)電致發(fā)光器件發(fā)光機(jī)理的研究[J]. 于文革,徐征,曲崇,徐恩生.  液晶與顯示. 2004(03)
[2]納米科技與計算機(jī)技術(shù)[J]. 宮自強(qiáng).  現(xiàn)代物理知識. 2003(03)

碩士論文
[1]ZnO納米顆粒薄膜與有機(jī)聚合物材料復(fù)合電致發(fā)光研究[D]. 高松.北京交通大學(xué) 2014
[2]ZnO納米陣列與聚合物材料復(fù)合器件的界面特點和載流子傳輸機(jī)制研究[D]. 楊一帆.北京交通大學(xué) 2014



本文編號：3422997