鈣鈦礦電致發(fā)光器件的薄膜優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2018-04-16 13:34
本文選題:鈣鈦礦 + 薄膜優(yōu)化 ; 參考:《吉林大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:電致發(fā)光器件作為全固態(tài)顯示器件,其具有圖形顯示質(zhì)量高,受溫度變化影響小,低功耗,薄型以及質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn),而成為研究者近年來研究的重點(diǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,伴隨著人們對顯示和照明應(yīng)用的需求,提升電致發(fā)光器件的各項性能已成為滿足其未來應(yīng)用的關(guān)鍵。而其中,對新材料的研究和開發(fā)就成為提升電致發(fā)光器件的顯示性能的研究重點(diǎn)。到目前為止,研究者研究和開發(fā)出了許多優(yōu)良的電致發(fā)光材料,這其中包括無機(jī)電致發(fā)光材料(摻雜稀土元素或過渡元素(作為活化劑)的Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體),有機(jī)電致發(fā)光材料(小分子材料和聚合物材料)以及有機(jī)無機(jī)雜化電致發(fā)光材料(鈣鈦礦以及量子點(diǎn))等。鈣鈦礦能夠在分子水平上將無機(jī)材料和有機(jī)材料有機(jī)的結(jié)合起來,因此,其既具有高的載流子遷移率等無機(jī)半導(dǎo)體的優(yōu)點(diǎn),又具有能夠全溶液處理等有機(jī)半導(dǎo)體的優(yōu)點(diǎn)。同時,在結(jié)合過程中,有機(jī)無機(jī)雜化電致發(fā)光材料能在一定程度上對材料進(jìn)行設(shè)計和剪裁,從而對材料的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。鈣鈦礦能夠通過對自身鹵素原子種類以及比例的調(diào)整來改變其禁帶寬度從而實現(xiàn)全可見光的調(diào)節(jié)。同時,窄的光致發(fā)光譜以及高的光致發(fā)光量子產(chǎn)率表明鈣鈦礦具有優(yōu)秀的光致發(fā)光性質(zhì)。這預(yù)示著鈣鈦礦在電致發(fā)光器件中的應(yīng)用具有很大的潛力。但是鈣鈦礦的成膜性較差,這限制了其在電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。本文我們在一步法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),成功制備了大晶粒、高結(jié)晶度的CH3NH3Pb Br3鈣鈦礦薄膜并提升了鈣鈦礦對襯底的覆蓋率。同時,我們采用改善的鈣鈦礦薄膜作為發(fā)光層,成功的提高了鈣鈦礦電致發(fā)光器件的性能。我們采用預(yù)沉積一層DMF的生長方式,在不改變前體溶液濃度的情況下增加溶劑的量,使鈣鈦礦能在一個較長時間的濕潤環(huán)境下生長,最終制備了大晶粒、高結(jié)晶度,低缺陷的CH3NH3Pb Br3鈣鈦礦薄膜。通過掃描電鏡照片可以證明,相比于直接旋涂前體溶液制備的鈣鈦礦薄膜,預(yù)沉積一層DMF制備的鈣鈦礦薄膜晶粒尺寸以及覆蓋率均有明顯提高。通過薄膜的X射線衍射圖可以看到,預(yù)沉積一層DMF制備的鈣鈦礦也具有強(qiáng)的衍射峰。同時,所制備的鈣鈦礦薄膜的光致發(fā)光性質(zhì)也得到了一定的提高,光致發(fā)光峰半峰寬僅為31nm,薄膜的光致發(fā)光壽命從1.05ns延長到2.50ns,激子具有較長的壽命。之后我們利用改進(jìn)的鈣鈦礦薄膜作為發(fā)光層,制備了鈣鈦礦電致發(fā)光器件。相比于采用直接旋涂前體溶液制備的鈣鈦礦薄膜作為發(fā)光層的器件,器件的性能得到明顯的提升。采用預(yù)沉積一層DMF制備的鈣鈦礦作為發(fā)光層的器件最大亮度為2088cd/m2,外量子效率最大為0.728%。而對照器件的最大亮度為340.6cd/m2,外量子效率最大為0.405%。器件具有很好的色純度,半峰寬僅為20nm,器件的發(fā)光非常均勻。同時,改善的鈣鈦礦薄膜對器件的穩(wěn)定性也有了一定的提高。
[Abstract]:As an all-solid-state display device, electroluminescent devices have the advantages of high quality graphics display, low power consumption, low power consumption, thin shape and light weight, which have become the focus of research in recent years.Since the 21st century, with the demand for display and lighting applications, improving the performance of electroluminescent devices has become the key to meet its future applications.Among them, the research and development of new materials has become the focus of improving the display performance of electroluminescent devices.So far, researchers have studied and developed many excellent electroluminescent materials,These include inorganic electroluminescent materials (鈪,
本文編號:1759190
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