發(fā)布時(shí)間：2021-11-16 15:36

　　鈣鈦礦納米材料由于強(qiáng)的光致發(fā)光能力,巨大的振子強(qiáng)度和較小的非輻射復(fù)合損失等優(yōu)異的物理性質(zhì),而且鈣鈦礦材料制備工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,適用于大面積生產(chǎn),使得鈣鈦礦材料在現(xiàn)代顯示照明領(lǐng)域有著十分廣闊的應(yīng)用前景。未來(lái)的顯示照明設(shè)備將朝著柔性透明便攜的方向發(fā)展,因此研究適用于鈣鈦礦光電子器件的新型電極具有重要的意義。我們提出了采用疊層結(jié)構(gòu)的復(fù)合電極取代傳統(tǒng)導(dǎo)電材料應(yīng)用于鈣鈦礦電致發(fā)光器件,期望提升器件的性能。本文研究了疊層電極的各項(xiàng)性能指標(biāo)和影響條件,并且采用蒸鍍方法生長(zhǎng)全無(wú)機(jī)鈣鈦礦電致發(fā)光器件,同時(shí)改善了發(fā)光器件的性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.首先,我們研究了基于ZnO/Ag/ZnO（ZAZ）結(jié)構(gòu)的柔性透明電極:我們對(duì)ZnO的生長(zhǎng)工藝原理進(jìn)行的探討,隨后探究了不同銀厚度的ZAZ電極的各項(xiàng)光學(xué)性能和電學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)銀的厚度會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)整體的各項(xiàng)性能產(chǎn)生較大的影響,利用金屬銀的島狀生長(zhǎng)模式進(jìn)行了分析,確定了銀金屬層合適的厚度范圍,獲得了與銦錫氧化物（ITO）接近的性能。還發(fā)現(xiàn)了20nm銀厚度的電極雖然透過(guò)率略低,但是光的損耗很小,非常適用于帶有光學(xué)諧振腔的電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)。2.其次,我們制備了具有光學(xué)諧振... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)代顯示設(shè)備展示

第一章緒論3件的需求[11]。圖1.2鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)[7]獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)賦予了鈣鈦礦材料相比于有機(jī)發(fā)光材料更突出的優(yōu)點(diǎn)，它是直接帶隙半導(dǎo)體，具有著載流子遷移率很高，載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度長(zhǎng)，發(fā)光色純度高，這些都是有機(jī)發(fā)光材料無(wú)法比擬的優(yōu)良特性，而且它兼具著有機(jī)材料透明、可柔性的特點(diǎn)，再加上制備鈣鈦礦所需原材料目前資源極其豐富，制作成本低廉，具有著誘人的前景，成為了當(dāng)下學(xué)術(shù)研究中進(jìn)展最為迅猛的顯示技術(shù)之一[12-14]。目前，僅在光電領(lǐng)域方面，鈣鈦礦類材料就已經(jīng)在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池、鈣鈦礦發(fā)光二極管以及鈣鈦礦光電探測(cè)器[15-17]等領(lǐng)域有著廣泛的研究，并取得了驚人的突破[18,19]。1.2.1鈣鈦礦LED的器件結(jié)構(gòu)鈣鈦礦LED是指以鈣鈦礦材料作為發(fā)光層的多層堆疊的電致發(fā)光器件，它具有著和OLED類似的結(jié)構(gòu)和工作原理，也就是經(jīng)典的“三明治”器件結(jié)構(gòu)，在鈣鈦礦發(fā)光層的兩側(cè)分別分布著透明電極和載流子傳輸層，也就是說(shuō)，一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可以表述為：襯底/底電極/空穴傳輸層/鈣鈦礦層/電子傳輸層/頂電極。底電極和頂電極是否為透明電極，決定了鈣鈦礦LED發(fā)光的出光方向，通過(guò)改變器件內(nèi)部傳輸層的堆疊順序和材料種類，可以據(jù)此將鈣鈦礦LED分為底發(fā)射器件和

第一章緒論4頂發(fā)射器件，如圖1.3所示[20]。除去這些常見的功能層，現(xiàn)在的鈣鈦礦LED中還會(huì)在電極和傳輸層之間引入空穴注入層和電子注入層，載流子傳輸層的存在保證了載流子在鈣鈦礦發(fā)光層內(nèi)達(dá)到平衡，提高了載流子利用效率[21]，而空穴注入層和電子注入層一方面同傳輸層功能一樣，輔助平衡載流子數(shù)量，另一方面，通過(guò)能級(jí)勢(shì)壘，將激子限制在了鈣鈦礦發(fā)光層中間，使得器件效率得到了有效的提升[22]。圖1.3鈣鈦礦LED器件結(jié)構(gòu)示意圖[20]1.2.2鈣鈦礦LED的工作原理鈣鈦礦電致載流子注入發(fā)光器件的工作原理為：在發(fā)光器件兩側(cè)電極施加外電壓的情況下，陰極側(cè)電子從陰極克服勢(shì)壘注入電子傳輸層，并在電場(chǎng)的作用下進(jìn)一步向鈣鈦礦層移動(dòng)，同樣陽(yáng)極側(cè)的空穴通過(guò)電場(chǎng)做功進(jìn)入空穴傳輸層并進(jìn)一步漂移進(jìn)入鈣鈦礦發(fā)光層，與電子相遇。在庫(kù)倫力的作用下，電子和空穴配對(duì)形成不穩(wěn)定的激子狀態(tài)并繼續(xù)移動(dòng)，隨后激子會(huì)回到基態(tài)，電子空穴對(duì)復(fù)合，并將能量釋放出去。這些釋放的能量中，若是以輻射的方式將能量以逸出光子的形式釋放，則稱之為輻射復(fù)合，而沒(méi)有以光的方式釋放的能量，則稱為非輻射復(fù)合，具體示意圖參見圖1.4[23]。作為發(fā)光器件，人們的目標(biāo)就是提高輻射復(fù)合的占比，使能量最高效率的轉(zhuǎn)化為光能。


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