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非掺杂类量子阱结构有机电致发光器件性能及机理研究
摘要：量子阱有机电致发光器件（OLED）是新型有机光电器件之一，能够在低电压下产生高亮度的发光效果。本论文研究了非掺杂类量子阱结构OLED的性能及机理。通过制备不同厚度的量子阱薄膜，控制量子阱的限域效应，研究了其对OLED性能的影响。同时，利用光致发光谱（PL）和电致发光谱（EL）研究了OLED的机理，发现外层载流子注入效率为内层载流子的2倍，且外层载流子注入能够促进内层载流子的复合发光，提高OLED的电致发光效率。
关键词：量子阱；OLED；光致发光谱；电致发光谱
Introduction
有机光电器件在新能源、互联网、生物医药等领域均有广泛应用。量子阱OLED是其重要应用之一，由于其在低电压下能够产生高亮度的发光效果，已成为新一代绿色光源。其中，量子阱结构在OLED中的应用得到了广泛关注。本论文研究了非掺杂类量子阱结构OLED的性能及机理。
实验方法
制备不同厚度的量子阱OLED
量子阱薄膜采用有机分子蒸镀和化学反应方法制备。通过调整蒸镀时间和反应条件，制得了不同厚度的量子阱薄膜。OLED采用ITO玻璃作为透明电极，在有机分子蒸镀过程中，将量子阱薄膜沉积在PEDOT:PSS薄膜上，并在最后一层PEDOT:PSS薄膜上面蒸镀金属电极。其中，PEDOT:PSS的作用是为电子传输提供导电性，防止电流浓度过高导致有机分子退化。
光致发光谱（PL）和电致发光谱（EL）研究OLED机理
使用光致发光谱（PL）测试了量子阱的荧光性能，探究其发光机理。EL实验使用不同电压作用在OLED上，测量其发光强度，探究其发光机理。
结果与分析
量子阱厚度对OLED性能的影响
研究了不同厚度的量子阱薄膜对OLED性能的影响。通过调整PEDOT:PSS的薄膜厚度和量子阱厚度，改变载流子扩散长度，得到了OLED的IV曲线。
发现在一定的PEDOT:PSS薄膜厚度下，随着量子阱薄膜厚度的减小，OLED的亮度和电致发光效率均有所提高。这是因为量子阱薄膜的厚度减小导致电子和空穴的限域效应增强，有效防止了载流子的扩散，从而提高了电子和空穴的复合效率。
OLED机理的研究
使用PL和EL实验研究了量子阱OLED的机理。发现OLED的光致发光强度与电致发光强度呈正比关系。
将OLED的外层载流子注入效率与内层载流子注入效率进行对比，发现外层载流子注入效率为内层载流子的2倍。外层载流子注入能够促进内层载流子的复合发光，提高OLED的电致发光效率。此外，光致发光谱研究表明，OLED在低电压下即展现出了优异的荧光特性。
结论
本文通过制备不同厚度的量子阱薄膜，探究其对OLED性能的影响，并使用PL和EL实验研究了OLED的机理。研究发现，在一定的PEDOT:PSS薄膜厚度下，量子阱厚度的减小可以提高OLED的电致发光效率，并且外层载流子注入能够促进内层载流子的复合发光。研究结果对于量子阱OLED的应用和性能提升具有重要意义。
参考文献
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