硅为阳极的有机电致发光

• 作 者: 徐爱国
• 机 构: 北京大学
• 出 处: 北京大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 硅阳极 有机电致发光 氧化硅过渡层 光吸收系数

本论文系统的研究了以硅为阳极的有机电致发光，探讨了它们的发光特性和机制，取得了一些新的成果，主要总结为以下几个方面：
1.硅阳极的类型、晶向和电阻率对有机电致发光的影响。n-Si直接作为阳极对有机电致发光是不利的，硅的晶向对有机电致发光的影响不大。而对于除硅阳极之外其它结构固定的有机电致发光器件，具有不同电阻率的p-Si阳极对发光效率有明显的影响。p-Si阳极的电阻率越低，空穴注入能力越强。与ITO(氧化铟氧化锡)阳极相比，当工作电压和电阻率都足够小时，p-Si阳极有更强的空穴注入能力。在以p-Si为阳极的有机电致发光器件中，通过改变p-Si阳极的电阻率，空穴的注入水平是可调的，所以可以通过选择不同电阻率的p-Si阳极，让有机电致发光器件中空穴和电子的注入接近平衡，进而提高发光效率。
2.氧化硅过渡层对以硅为阳极的有机电致发光的影响。在有机电致发光器件中的p-Si阳极和有机层之间插入一层氧化硅过渡层能够有效的改善其发光性能。例如插入一层厚度仅为1.5nm的低温热氧化硅过渡层后的有机电致发光器件的发光效率，与没有氧化硅的有机电致发光器件相比高约5倍，而与采用相近厚度的自然氧化硅作为过渡层的有机电致发光器件相比也要高约2倍。这可能归功于一层高质量的薄氧化硅能够有效改善p-Si与有机层的接触面。
3.一种新型低功函数半透明阴极的研究。采用低功函数稀土金属Sm作为有机电致发光器件的阴极降低了电子注入势垒，有效的加强了电子注入。Sm同时还有光吸收系数小和反射率低的特点，适合作为半透明阴极。但是Sm的稳定性比较差，在空气中容易被氧化，导电性也不佳。为此，采用了Sm/Au复合阴极，Au不但能使器件稳定性提高，而且改善了阴极的导电性。采用Sm/Au复合阴极的有机电致发光器件与采用文献报道的LiF/Al作为阴极的器件相比，发光效率提高了约5倍。