【摘要】：有機(jī)無(wú)機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦因具有發(fā)光特性?xún)?yōu)良、缺陷容忍度高、原材料豐富、成本低、可溶液加工等優(yōu)異的特點(diǎn),近年來(lái)得到了廣泛的關(guān)注與研究�；谏鲜鲇袡C(jī)無(wú)機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦的發(fā)光二極管(即鈣鈦礦發(fā)光二極管)具有發(fā)光色純度極高和發(fā)光顏色可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),有望成為新一代低成本高清顯示技術(shù)。但是其性能目前普遍較低,本論文將從空穴傳輸層和鈣鈦礦發(fā)光層兩個(gè)角度對(duì)鈣鈦礦發(fā)光二極管的性能進(jìn)行了改善。(1)從鈣鈦礦發(fā)光二極管的空穴傳輸層角度出發(fā),我們發(fā)現(xiàn)PEDOT:PSS和鈣鈦礦之間的能級(jí)差較大,存在較大的空穴注入勢(shì)壘�；诖�,我們將適量的PSS添加到PEDOT:PSS中,調(diào)節(jié)了PEDOT:PSS的能級(jí),成功的將PEDOT:PSS的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)能級(jí)從-5.08 eV提升到-5.29 eV,從而降低了空穴從PEDOT:PSS注入到鈣鈦礦發(fā)光層的勢(shì)壘,促進(jìn)了發(fā)光層中激子的復(fù)合,器件的最大亮度和電流效率分別達(dá)到1534 cd m-~2和0.69 cd A-~1,分別提升42%和38%。(2)從鈣鈦礦膜層的制備工藝出發(fā),改善膜層質(zhì)量。首先優(yōu)化了一步法的旋涂條件,最優(yōu)條件是以7000 rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)60 s,隨后在80℃的熱板上退火10 min。為進(jìn)一步提高鈣鈦礦膜層質(zhì)量,我們?cè)谝徊椒ㄐ康幕A(chǔ)上引入多次旋涂技術(shù)。該技術(shù)有效的提高了器件的覆蓋率,減少了晶體尺寸,形成了薄且均勻致密的鈣鈦礦膜層。使用這種技術(shù)制備的鈣鈦礦發(fā)光二極管的最大亮度達(dá)到7872 cd m-~2,最大電流效率達(dá)到2.13 cd A-~1。(3)在鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中加聚合物添加劑,改善鈣鈦礦膜層。首先使用高聚物PLA作為添加劑,由于PLA未能有效的改善鈣鈦礦膜層的覆蓋率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不盡人意;之后選用粘性較大的高聚物PEO作為添加劑,制備了光滑致密的鈣鈦礦層,成功的提高了鈣鈦礦發(fā)光二極管的性能,其最大亮度和電流效率分別達(dá)到了6762 cd m-~2和7.6 cd A-~1。綜上,我們使用改性空穴傳輸層和優(yōu)化鈣鈦礦膜層的方法提高了鈣鈦礦發(fā)光二極管的性能。上述改性空穴傳輸層和多次旋涂的技術(shù)也可用于其它光電器件,如有機(jī)發(fā)光二極管和鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,以潛在的改善器件性能。
【圖文】：

其結(jié)構(gòu)如圖 1.1 所示。不同于傳統(tǒng)的氧化物對(duì)應(yīng)物，A 是有A+或 Cs+，M 是擁有 6 個(gè)配位的二價(jià)鹵素離子 I-、Cl-或 Br-。鈣鈦礦晶體dschmidt 容差因子 t 和八面體因子 μ定的，使用公式t = ( )/√2( ，其公式是μ = / 。根據(jù)相關(guān)研鈦礦立方體，但是根據(jù)容忍因子，意味著在鹵化物鈣鈦礦中，較大離子 2.20 ）限制了 A 的離子半徑，使其有機(jī)小分子、或者無(wú)機(jī)陽(yáng)離子 Cs+

其在可見(jiàn)光范圍內(nèi)多色發(fā)光的應(yīng)用提供了可能性。化物鈣鈦礦具有有機(jī)半導(dǎo)體的特性，應(yīng)用于發(fā)光二極管，概括為：陽(yáng)極和陰極產(chǎn)生的空穴和電子經(jīng)傳輸層的運(yùn)。具體過(guò)程如下：管在正常工作時(shí)，（1）空穴/電子從陽(yáng)極/陰極出發(fā)越過(guò)層，這個(gè)過(guò)程即是空穴和電子注入過(guò)程。（2）空穴/電形式被傳輸?shù)解}鈦礦發(fā)光層的界面處，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為載的表面勢(shì)壘進(jìn)入到鈣鈦礦層中并通過(guò)庫(kù)侖相互作用形成4）由于激發(fā)態(tài)狀態(tài)的不穩(wěn)定性，激發(fā)態(tài)又會(huì)重新回到基放，，這個(gè)過(guò)程即是激子復(fù)合發(fā)光的過(guò)程[14]。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN312.8

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