【摘要】：為改善量子點(diǎn)發(fā)光二極管器件載流子注入平衡,提出一種量子點(diǎn)發(fā)光二極管各功能層厚度的確定方法.首先選定量子點(diǎn)發(fā)光層厚度,基于隧穿模型進(jìn)行仿真分析確定電子傳輸層厚度;然后采用空間電荷限制電流模型進(jìn)行仿真分析確定空穴傳輸層厚度.采用CdSe/ZnS量子點(diǎn)作為發(fā)光層、poly-TPD作為空穴傳輸層、Alq_3作為電子傳輸層,按照該方法仿真分析得到各功能層厚度進(jìn)行旋涂-蒸鍍法實(shí)物器件制備.對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)poly-TPD、QDs及Alq_3厚度分別為45nm、25nm及35nm時(shí),獲得了較高的發(fā)光效率及色純度,器件性能最好.該方法確定的各功能層厚度有助于減少載流子在發(fā)光界面積累,獲得載流子的注入平衡,從而改善QLEDs發(fā)光性能.
【圖文】：

基礎(chǔ)上，通過仿真分析，優(yōu)化器件各功能層的厚度來提高載流子注入平衡．其具體步驟為：首先任意設(shè)定合理的發(fā)光層厚度，后通過隧穿模型確定電子傳輸層厚度；在此基礎(chǔ)上，通過空間電荷限制電流模型確定空穴傳輸層厚度．按照該方法，，本文根據(jù)仿真結(jié)果實(shí)驗(yàn)制備了具有不同電子傳輸層厚度的紅光量子點(diǎn)發(fā)光二極管，并結(jié)合仿真對不同器件性能進(jìn)行了分析．對比仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的各功能層厚度的確定方法是可行、有效的．１發(fā)光機(jī)理與載流子注入模型本文對多層結(jié)構(gòu)ＱＬＥＤｓ進(jìn)行了仿真分析，器件結(jié)構(gòu)見圖１，器件由陽極（Ａｎｏｄｅ）、空穴注入層（ＨｏｌｅＩｎｊｅｃｔｉｏｎＬａｙｅｒ，ＨＩＬ）、空穴傳輸層（ＨｏｌｅＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ，ＨＴＬ）、量子點(diǎn)發(fā)光層（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＬａｙｅｒ，ＥＬ）、電子傳輸層（ＥｌｅｃｔｒｏｎＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ，ＥＴＬ）以及陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）組成．器件的發(fā)光過程主要包括：在外加電場作用下，空穴與電子分別由陽極、陰極注入器件；空穴經(jīng)過空穴注入層及空穴傳輸層后到達(dá)發(fā)光層；由陰極注入電子傳輸層的電子進(jìn)入發(fā)光層；電子與空穴在發(fā)光層內(nèi)形成激子，通過激子的輻射復(fù)合發(fā)光．器件中載流子的注入與傳輸受到界面勢壘、載流子傳輸層厚度、材料介電常數(shù)、載流子遷移率等因素的制約［９］．器件能級(jí)見圖２，空穴注入層的引入不僅降低了空穴由陽極注入空穴傳輸層的勢壘還起到了改善陽極的表面形態(tài)的作用．載流子傳輸層的引入解決了正負(fù)電極的功函數(shù)與發(fā)光層不匹配的問題，使得載流子更易于注入發(fā)光層，很大程度上減少了載流子在電極附近的積累，既解決了載流子注入平衡的問題，又使得發(fā)

ＥｍｉｔｔｉｎｇＬａｙｅｒ，ＥＬ）、電子傳輸層（ＥｌｅｃｔｒｏｎＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ，ＥＴＬ）以及陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）組成．器件的發(fā)光過程主要包括：在外加電場作用下，空穴與電子分別由陽極、陰極注入器件；空穴經(jīng)過空穴注入層及空穴傳輸層后到達(dá)發(fā)光層；由陰極注入電子傳輸層的電子進(jìn)入發(fā)光層；電子與空穴在發(fā)光層內(nèi)形成激子，通過激子的輻射復(fù)合發(fā)光．器件中載流子的注入與傳輸受到界面勢壘、載流子傳輸層厚度、材料介電常數(shù)、載流子遷移率等因素的制約［９］．器件能級(jí)見圖２，空穴注入層的引入不僅降低了空穴由陽極注入空穴傳輸層的勢壘還起到了改善陽極的表面形態(tài)的作用．載流子傳輸層的引入解決了正負(fù)電極的功函數(shù)與發(fā)光層不匹配的問題，使得載流子更易于注入發(fā)光層，很大程度上減少了載流子在電極附近的積累，既解決了載流子注入平衡的問題，又使得發(fā)光層遠(yuǎn)離電極，有效防止了電極對發(fā)光的淬滅［１３］．圖１器件結(jié)構(gòu)Ｆｉｇ．１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆＱＬＥＤ圖２器件能級(jí)Ｆｉｇ．２Ｅｎｅｒｇｙ－ｂａｎｄｄｉａｇｒａｍｏｆＱＬＥＤ０８２３００２－２
【作者單位】： 北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院;北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(No.2015CB654605)資助~~
【分類號(hào)】：TN312.8

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10 王s

本文編號(hào)：2531253