（凝聚态物理专业论文）有机发光二极管电荷输运性质研究.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：邀益日期；a q 丛生型 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本 学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：孽筮豇导师签名：墼日 期：2 q 鲣垒幺 山东大学填i ：学旺蛇义 摘要 人们对半导体材料和无机材料的电致发光的研究已有较长的历史，但有机 材料的电致发光直到柯达公司的c w t a n g 等人于1 9 8 7 年首次报道了他们的有 机小分子发光器件后才得到了迅速发展。该器件用透明的钢锡鼠化物( i t o ) 作 为阳极注入空穴，镁银合金作为阴极注入电子，其中央有一层八羟基喹啉铝 ( a l q 3 ) 作为发光物质。近年来，由于高纯聚合物的发展，有机聚合物材料的电 致发光， 包括聚合物品体管、有机发光二极管( o l e d ) 等的研究十分活跃，尤 其是o l e d 器件，由于它的发光效率高、制造成本低、颜色丰富和大而积显示 等优势，其商业化前景十分诱人。目前，全彩色的有机l e d 器件很快将在平面 最示、发光、通信等领域正逐步进入商品市场。 有机电致发光器件( o l e d ) 具有许多传统半导体发光器件允法比拟的优 点近年柬往发光材料、器件结构及发光性能的等方i f i 得到了突飞猛进的发 展。仃机电致发j 匕器件的发光属于注入型发光。在诈向电压马| ) 动下，阳极向发 光层注入空穴，阴极向发光层注入电子，注入的空穴和电子在发光层小相遇结 合成激子激子复合并将能量传递给发光材料，后者经过辐射驰豫过程而发 光。f 乜致发光器件的基本构造是一个简单的“三明治式”器件。在导l 【i 玻璃錾 质i 二( 阳质) 旋涂、浸涂或真空热蕉镀发光材料( 发光层) 然后镀卜阴极材料 连接电源即构成屯发光器。为了提高有机发光器的稳定性和效率，应使也子和 空穴的注入达到平衡。这就要求f 乜极材制的功函数与i 乜敏发光材料的能 ：1 2 桕匹 配。最常用的阳极材料足i t o ( 铟锡_ ! i l 【化物) 透明导电玻璃。对丁大多数有机物 来说它具有优良的空穴注入性能。最为常用的阴极材料是a i 虽然它的功函 数比c a 、m g 商，电子注入能力不如c a 、m g 好，但它的化学性质更稳定， 器件的制作娥度小。除了选择合适的电极材料以外，猩有机电致发光器件中引 入电子传输层( e t l ) 或空穴传输层( h t l ) ，形成多层结构器件，柯助于电子和 空穴注入的平衡，提高器件的性能。实验证明采用多层结构后，电致发光器件 的驱动电压降低，电子和空穴的注入较为平衡，从而提高在发光层中的复合几 率及发光量子效率。 但由于发光材料为非晶态结构，以晶念材料的能带结构理论为基础的有机 发光理论存在许多不足。因此，围绕器件发光机制的理沦研究是目前的一项耍 要课题。有机发光理论涉及载流予注入、迂移、复合、，乜输出等多个过程，理 l 山东大学硕士学位论文 论研究中，很难得到问题的解析解。很多研究者在不同的简化条件下得到相应 问题的数值解，从不同角度对实验结果给出了比较好的解释。利用这些简化模 型，可以预测某些实验所不易实现的现象，从而给材料合成和器件结构选择以 理论指导。 本工作考虑单层有机发光器件中注入载流子在电场作用下的漂移运动和 l a n g e v i n 复合，将注入特性量化为电极与有机层接触取得电流密度比计算了 有机层中i - v 性质，电场强度和载流子浓度的分布，研究了复合效率、载流子 迁移率对单层o l e d 器件电学性质的影响；并在建立了引入空穴输运层的器件 的理论模型，计算了在不同的复合效率，电子输运层和空穴输运层的不同厚度 下的器件的i - v 性质。 本工作的重点和刨新点在于 1 探讨了单层o l e d 器件复合效率和厶y 曲线的变化关系，提出了根据， v 曲线定性的判定单层o l e d 器件复合效率的依据和具体情况：在单载流子传 输的情况下，且少子载流子的迁移率小于多子载流子的迁移率时：或双载流子 平衡传输的情况下且两种载流子的迁移率接近时，复合效率对于厶y 曲线和有 机层内电场影响较大。在这种情况下可以通过 矿曲线的比较有效的判断复合 效率的大小。 2 研究了单层o l e d 器件复合效率和载流子迁移率的变化与器件电场和载 流子浓度等电学性质的关系，并指明了变化的趋势： 对于载流子平衡输运的o l e d 器件，可以认为其内部的电场和载流子浓度 时均一的。当器件的复合效率一定，器件内平均电场的最大值出现在，= t 。， 而且器件内的平均电场值在坐标系v - z o g ( “。“) 中以l o g ( i x 。所) = 0 为对称 中心呈对称分布。随着复合效率的变化，迁移率较低的载流子的平均浓度的变 化远大于迁移率较高的载流予平均浓度的变化。 对于单载流子输运的o l e d 器件，其内部的电场和载流子浓度单调变化， 器件内电场的最大值位于少子载流子的注入端，向多子载流子的注入端单调下 降。随着复合效率的变化，载流子迁移率不同的器件中的电场增加程度是不同 的：两种载流子迁移率相等或相近的器件的电场量度的变化在1 0 仃v m 量级 2 山东大学硕士学位论文 上：多子载流子迁移率大于少子载流子的迁移率的器件的电场变化量度在 1 0 h v m 量级上；而多子载流子迁移率小于少子载流子的迁移率的器件的电场变 化量度仅在j 0 加t 0 77 v m 量级上。 3 研究了加入空穴输运层的多层o l e d 器件的复合效率和厶矿曲线的变化 关系：在器件的复合效率不变的情况下，当空穴输运层的厚度一定时，随电子 输运层厚度的增加，厶y 曲线变化越平缓。而且空穴输运层越厚，电子输运层 变化对l v 曲线的影响越小。同样，当电子输运层的厚度一定时，随空穴输运 层厚度的增加，l v 曲线变化越平缓。而且空穴输运层越厚，电子输运层变化 对i - v 曲线的影响越小。 论文主题词：有机发光二极管复合效率电性质 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ee l e c t r o l u m i n e s c e n c eo fs e m i c o n d u c t o ra n di n o r g a n i cm a t e r i a l sh a sb e e n s t u d i e df o ra l o n g t i m e b u tt h a to ft h e o r g a n i c m a t e r i a l sd o s e n th a v eg r e a t l y d e v e l o p m e n tu n t i lc w t a n go f t h ec o m p a n yo ft h ek o d a kf i r s tr e p o r t e dt h e i ro r g a n i c s m a l lm o l e c u l el u m i n e s c e n td e v i c ei n19 8 7 t h i sk i n do fd e v i c ei sm a d eo ft h e t r a n s p a r e n to x i d eo fi n d i u m - t m ( i t o ) a s t h ei n j e c t e dh o l e so ft h ea n o d e ，a l l o yo f m g ， a g a st h ei n j e c t e de l e c t r o n s6 ft h ec a t h o d e b e t w e e nt h et w op o l e si so n el a y e ro f a l q 3t o b ea st h el u m i n e s c e n tm a t e r i a l i nr e c e n ty e a r s ，t h e s t u d yo ft h ee l e c t r o l u m i n e s c e n c eo f o r g a n i cp o l y m e r m a t e r i a l si n c l u d e dp o l y m e r t r a n s i s t o r ，o r g a n i cl i g h t e m i a i n gd i o d e ( o l e d ) h a s b e c o m ea c t i v eb e c a u s eo ft h eg r e a td e v e l o p m e n to f h i g h p u r i t yp o l y m e r + a m o n gt h e s e ，o l e dh a ss p e c i a la t t r a c t i o nc o m m e r c i a lf o r e g r o u n d f o ri t s h i g hl u m i n e s c e n c ee f f i c i e n c y ，l o wc o s t ，a b u n d a n tc o l o r s a n dl a r g es q u a r e d i s p l a y a tp r e s e n t ，t h eo r g a n i cl e d d e v i c eo ff u l lc o l o r sw i l ls o o ne n t e ri n t ot h e m a r k e ti nf l a td i s p l a y ，l u m i n e s c e n c ea n dc o m m u n i c a t i o nf i e l d sa n ds oo n ， o l e dh a sm a n ys t r o n g p o i n t sw h i c ht h et r a d i t i o n a ls e m i c o n d u c t o rl u m i n e s c e n t d e v i c e sh a v en o t i nr e c e n ty e a r s ，m a n ya s p e c t ss u c ha sl u m i n e s c e n tm a t e r i a l s ，t h e s t r u c t u r eo ft h ed e v i c e 1 u m i n e s c e n tc a p a b i l i t yh a v eb e e n g r e a t l yd e v e l o p e d 1 1 1 e l u m i n e s c e n c eo fo l e di sa ni n j e c t i o no n e t h ea n o d ea n dc a t h o d er e s p e c t i v e l yi n j e c t t h eh o l e sa n de l e c t r o n si n t ot h el u m i n e s c e n tl a y e ru n d e rt h ed r i v i n go ft h ep o s i t i v e v o l t a g e t h et w ok i n d so fi n j e c t e dc a r r i e r sc o u n t e ra n dc o m p o s et h ee x c i t o n sa n dt h e e x c i t o n sc a nc o m p o s ea n dt r a n s f e rt h ee n e r g yt ot h el u m i n e s c e n tm a t e r i a l s ，w h i c h c o m et r o u g ht h er a d i a t i o nr e l a x a t i o np r o c e s sa n dg oi n t ol u m i n e s c e n c e t h eb a s i c s t r u c t u r eo fl e di sas i m p l e s a n d w i c h d e v i c e c o a t ，p l a t ea n de v a p o r a t et h e l u m i n e s c e n tm a t e r i a l so nt h ee l e c t r i cg l a s su n d e r l a y e r ，t h e np l a t et h ec a t h o d em a t e r i a l s a n dc o n n e c tw i t ht h ee l e c t r i cs o u r c e ，t h e nw ew i l lg e tl u m i n e s c e n td e v i c e t oi m p r o v e t h es t a b i l i t ya n de f f i c i e n c yo ft h eo l e d ，t h ei n j e c t i o no ft h et w ok i n d so fc a r r i e r s m u s tb ei nb a l a n c e a n dt h i sw i l l d e m a n dt h a tt h ew o r kf u n c t i o no f t h e p o l em a t e r i a l s m u s t 脚8 渤t h ee n e r g yl e v e lo ft h el u m i n e s c e n tm a t e r i a l s 珏ea n o d em a t e r i nw eu s e m o s ti s 玎o ，ak i n do f t r a n s p a r e n ta n de l e c t r i cg l a s s ，w h i c hh a sm u c hb e t t e rh o l e s i n j e c t i o nc a p a b i l i t yf o rm o s to f o r g a n i c m a t e r i a l s ，t oc a t h o d em a t e r i a l s ，a l t h o u g ha i s w o r kf u n c t i o ni ss m a l l e ra n dt h ec a p a c i t yo fe l e c t r o ni n j e c t i o ni sw o r s et h a nt h a to fc a a n dm g ，w ea l w a y st a k ei ta st h ec a t h o d em a t e r i a l sf o rt h es t a b i l i t yo fi t sc h e m i c a l p r o p e r t i e sa n de a s y m a d ec h a r a c t e r b e s i d e st h i s e t la n d h t la r ei m p o r t e dt of o r m t h em u l t i s t o r ys t r u c t u r ei nt h ee l e c t r o - l u m i n e s c e n c ed e v i c ea n dt h i sw i l lb eg o o dt ot h e d 山东大学碗士学位论文 b a l a n c eo ft h ee l e c t r o n sa n dh o l e si n j e c t i o na n d f i n a l l yg e t t h eg o a lt oi m p r o v et h ec a p a b i l i t yo ft h ed e v i c e e x p e r i m e n t sh a v ep r o v e dt h a ta d o p t i n gm u l t i s t o r yd e v i c ew i l l m a k et h ed r i v i n g v o l m g ed e c r e a s e ，t h ei n j e c t i o no f e l e c t r o n sa n dh o l e sm u c hb a l a n c e d a n dt h e ni m p r o v et h er e c o m b i n a t i o n p r o b a b i l i t ya n d l u m i n e s c e n tq u a n t u m e f f i c i e n c y b u tt h eo r g a n i cl u m i n e s c e n tt h e o r yb a s e do nt h ee n e r g y - b a n ds t r u c t u r et h e o r yo f c r y s t a l m a t e r i a l sh a s m a n yd e f e c t s b e c a u s eo ft h e n o n c r y s t a l s t r u c t u r eo ft h e l u m i n e s c e n t s t r u c t u r e n a t u r a l l y ，a tp r e s e n t ，t h et h e o r yo f t h el u m i n e s c e n tm e c h a n i s m o ft h ed e v i c eh a sb e c o m ea ni m p o r t a n tp r o b l e m t h et h e o r yo f o r g a n i cl u m i n e s c e n c e t o u c h e so ns om a n yp r o c e s s e ss u c ha sc a r r i e r s i n j e c t i o n ，t r a n s f e r ，r e c o m b i n a t i o n ， o p t i c a lo u t p u ta n ds oo nt h a tt h ea n a l y t i c a lk e yo ft h ep r o b l e mi sv e r yd i f f i c u l tt og e t i nt h et h e o r e t i c a ls t u d y m a n yr e s e a r c h e r sh a v eg o tt h en u m e r i c a lk e yo fr e l e v a n t p r o b l e mu n d e rd i f f e r e n ts i m p l e xc o n d i t i o n sa n dg i v e nb e t t e re x p l a n a t i o n so ft h e e x p e r i m e n t a lr e s u l t sf r o md i f f e r e n tp o i n t so fv i e w u s i n gt h e s es i m p l em o d e l s ，s o m e p h e n o m e n at h a ta r ed i f f i c u l tt og e tf r o me x p e r i m e n t sc a nb ef o r e c a s t e da n dt h e nw e w i l lg e tt h ea c a d e m i cg u i d a n c eo ft h em a t e r i a lc o m p o s i t i o na n dt h ec h o o s i n go ft h e d e v i c es t r u c t u r e an u m e r i c a lm e t h o dw a su s e dt os o l v et h eb i p o l a ri n j e c t i o np r o b l e m sf o r s i n g l e l a y e ro r g a n i cl i g h t - e m i t t i n g d e v i c e s t h e d r i f t i n g m o t i o no fc a r r i e r su n d e r e l e c t r i cf i e l da n d l a n g e v i nr e c o m b i n a t i o ni nt h ee m i t t i n gl a y e rw e r ec o n s i d e r e d ，a n d t h ei n t e r f a c ep r o p e r t i e s 哪q u a n t i f i e da sr a t i oo f i n j e c t i o nt ot o t a lc u r r e n ti n t e n s i t i e s t h ec a r r i e rc o n c e n t r a t i o n , e l e c t r i cf i e l da n di - vc l l r v ew e r ec a l c u l a t e da n da n a l y z e d a n o t h e ra c a d e m i cm o d e la b o u to l e dw i t hh t lw a sf o u n d e d t h ei vc u r v ew a s c a l c u l a t e dw i t ht h ev a r i o u sr e c o m b i n a t i o nr a t i o sa n dt h i c k n e s s e so fe t la n dh t l t h e e m p h a s e sa n d i n n o v a t i o n sa r ea sf o l l o w ： ( 1 ) t a l ka b o u tt h ev a r i a t i o n a ir e i m i o no ft h er e c o m b i n a t i o ne f f i c i e n c yo ft h e s i n g l el a y e ro l e d d e v i c ea n dt h ei - vc u r v ea n dp u tf o r w a r dt h eg i s t sa n dd e t a i l e d s i t u a t i o no f u s i n gt h el a t t e rt oq u a l i t a t i v e l yd e t e r m i n e t h ef o r m e r ：u n d e rt h ec o n d i t i o n o ft h a tt h es i m p l e xc a r r i e rt r a n s m i t sa n dt h em o b i l i t yo ft h em i n o r i t yi ss m a l l e rt h a n t h a to ft h em a j o r i t yo rt h et w ok i n d so fc a r r i e r st r a n s m i te v e n l ya n dt h e i rm o b i l i t i e s a p p r o a c h ，t h ec o m p o s i t i o ne f f i c i e n c yw i l lh a v el a r g e ri n f l u e n c eo n t h ei - vc u r v ea n d t h ee l e c t r i cf i e l do ft h eo r g a n i cl a y e r s ou n d e rt h i sc o n d i t i o nt h em a g n i t u d eo ft h e r e c o m b i n a t i o ne f f i c i e n c yc a nb ee f f e c t i v e l yd e t e r m i n e d 5 山东大学硕士学位论文 ( 2 ) t a l ka b o u tt h er e l a t i o no ft h ec h a n g eo ft h er e c o m b i n a t i o ne f f i c i e n c yo ft h e s i n g l el a y e ro l e dd e v i c ea n dt h em o b i l i t yo ft h ec a r r i e r sa n dt h ee l e c t r i cp r o p e r t i e s s u c ha st h ed e v i c ee l e c t r i cf i e l da n dt h ec a r r i e rd e n s i t y s i m u k a n e o u s l yp u tf o r w a r d t h et r e n do ft h ev a f i m i o n ：t h ei n t e r n a le l e c t r i c f i e l da n dt h ec a r r i e r d e n s i t y a r e c o n s i d e r e dh o m o g e n e o u si ft h ec a r r i e r so ft h eo l e dd e v i c et r a n s m i te v e n l y w h e n t h er e c o m b i n a t i o ne f f i c i e n c yo ft h ed e v i c ei sc h a n g e l e s s ，t h em a xo ft h ev a l u eo ft h e a v e r a g ee l e c t r i cf i e l dw i l la p p e a ra t 。= 一 ，a n dt h ev a l u eo ft h ea v e r a g ee l e c t r i c f i e l d i nt h ed e v i c ei s s y m m e t r i c a ld i s t r i b u t i o na tt h el o g a r i t h mo ft h er a t i oo ft h e m o b i l i t y o ft h ec a r r i e r s l o g ( i t 。卢 ) = 0 i nt h e v l o g ( , u 。 ) r e f e r e n c e f r a m e w i t ht h e c h a n g e o ft h er e c o m b i n a t i o n e f f i c i e n c y ，t h ea v e r a g ed e n s i t y o fl o w e r m o b i l i t yc a r r i e r si sm u c h m o r e l a r g e rt h a n t h a to ft h e h i g h e r ， f o rt h eo l e dd e v i c et r a n s m i t t e db ys i n g l ek i n do fc a r r i e r s ，t h ei n t e r n a lea n d t h ec a r r i e rd e n s i t yw i l l c h a n g ef l a t l y t h ee l e c t r i c f i e l di n t l ed e v i c ew i l ld e c r e a s e f l a t l y t ot h es p r u eo ft h em a j o r i t yc a r r i e r sa n di t sm a xi sa tt h es p r u eo fm i n o r i t y c a r r i e r s t h ee l e c t r i cf i e l di nt h ed e v i c eh a v i n gd i f f e r e n tc a r r i e r sm o b i l i t yw i l li n c r e a s e w i t ht h er e c o m b i n a t i o ne f f i c i e n c ya td i f f e r e n td e g r e e ：i ft h em o b i l i t i e so ft h et w o k i n d so fc a r r i e r sa r ee q u a lo rn e a ri nt h ed e v i c e ，t h em e a s u r e m e n to ft h ec h a n g eo fi t s e l e c t r i cf i e l di s10 z 3 v m ；i ft h em o b i l i t y o ft h e m a j o r i t y c a r r i e r si s l a r g e r ，t h e m e a s u r e m e n ti s1 0 ”v ma n di ft h em o b i l i t yo ft h em a j o r i t yc a r r i e r si ss m a l l e r ，t h e m e a s u r e m e n ti s1 0 旧1 0 “v m ( 3 ) t a l ka b o u tt h ev a r i a t i o n a lr e l a t i o no ft h er e c o m b i n a t i o ne f f i c i e n c yo ft h e m u l t i s t o r yl a y e r so l e d d e v i c ei n j e c t e dh o l e st r a n s p o r tl a y e ra n dt h e1 - vc u r v e ：w h e n t h er e c o m b i n a t i o ne f f i c i e n c yo ft h ed e v i c ea n dt h et h i c k n e s so fh o l e st r a n s p o r tl a y e ri s c h a n g e l e s s ，t h ei - vc u r v ew i l lb e c o m em o r ef l a t t e rw i t ht h ei n c r e a s eo f t h et h i c k n e s s o f e l e c t r o n st r a n s p o r tl a y e ri n c r e a s e s a n dm o l e l a r g e rt h et h i c k n e s so f h o l e st r a n s p o r t l a y e r , m o r es m a l l e ri n f l u e n c et h et h i c k n e s so fe l e c t r o n st r a n s p o r tl a y e rh a so nt h e c u r v e i nt h es a m e w a y ，w h e n t h et h i c k n e s so fe l e c t r o n st r a n s p o r tl a y e ri sc h a n g e l e s s ， m u c h g r e a t e rt h et h i c k n e s so f h o l e st r a n s p o r tl a y e ri n c r e a s e ，m o r ef l a t t e rt h ei - vc u r v e w i l lb e c o m e m o r e l a r g e rt h et h i c k n e s s o fh o l e s t r a n s p o r tl a y e r ，m o l e s m a l l e r i n f l u e n c et h et h i c k n e s so f e l e c t r o n st r a n s p o r tl a y e rw i l lh a v eo nt h ec n f v e k e yw o r d s ：o r g a n i cl i g h t - e m i t t i n gd i o d e s ，r e c o m b i n a t i o ne f f i c i e n c y ， e l e c t r i c a l p r o p e r t i e s 6 山东大学颂士学位论文 第一章概述 随着信息时代的到来，显示器在仪器仪表、计算机、通讯设备、家用电器等 领域得到广泛使用。当前正在使用的显示器件主要有阴极射线管( c r t ) 、液晶显 示屏( l c d ) 、等离子显示器( p d p ) 、发光二极管( l e d ) 等，它们己形成年产值数 百亿美元的产业群体。由于它们自身有不同程度的性能缺陷，如：c r t 体积 大、笨重l c d 视觉小，l e d 难以实现蓝光，在信息社会中使用受到一定的限 制。相反有机发光器件或称有机发光二极管( o l e d ) 是一种高亮度、宽视觉、 全固化的电致发光器件，大大克服了上述缺点，显示出无可比拟的优点：( 1 ) o l e d 的发光效率高、亮度大；( 2 ) 有机发光材料众多、价廉，且易大规模、 大面积生产，实现超薄、大面积平板显示：( 3 ) o l e d 的发光颜色从红外到紫 外，覆盖整个可见光，这是方便实现全彩色显示的前提；( 4 ) 有机材料的机械 性能良好。易加工成各种不同形状；( 5 ) 驱动电压低，能与半导体集成电路 的电压相匹配，使大屏幕平板显示的驱动电路容易实现。因此o l e d 已成为当 今显示器件研究的热门，大量的有机发光材料被合成出来。各种结构精巧的有 机发光器件被世界各国科学家制备出来【i ，2 j ，并已有产品投放市场，我国也有多 所大学和研究所加入了这一行列，并取褥了一定的成纨目前，这一领域的热 点仍集中在降低驱动电压、增加器件的发光效率、延长使用寿命【3 】、实现全色 显示等。 三i 诋 m 等! l 丁铲、 芏! ! ：! 一 c 口 毫苷- 。 山东大学硕士学位论文 1 1o l e d 的研究历程 在无机材料领域中研究由电场激发导致的发光现象已有较长的历史，而对 有机材料领域中电致发光现象的研究则始于2 0 世纪6 0 年代。1 9 6 3 年，p m k a l l m a r m 4 1 在高荧光量子效率的有机物葸( a r 砌h a c e n c ) 的单晶上加1 0 0 余伏的直流 电压后，首次发现有机物的电致发光现象，并制备了简单的电致发光器件 ( e l d ) 。随后进行了一系列的研究，但没有得到令人满意的结果，进展不大。 直塑j 1 9 8 7 年，柯达公司的东方人c w t a n g 【5j 研制成功了以有机小分子为基的 二层发光二极管( o l e d ) 。他们所展示的器件由铟锡氧化物( i t 0 ) 透明薄膜作为 阳极注入空穴，镁银合金( n ( m g ) ：n ( a d = 1 0 ：1 ) 作为阴极注入电子，其中夹有 两层有机分子二元胺( d i a m i n e ) 和八羟基喹啉铝( a l q 3 ) ，d i a m i n e 作为空穴的传输 层( h t l ) ，a l q 3 既是电子传输层( e t l ) 又作发光层( e l l ) ，该器件的发光亮度大 ( 1 0 0 c d m 2 ) ，发光效率高( 1 5l m w ) ，驱动电压低( 芒3 0 0 e + 0 1 4 ，蛆 巷 击 20 0 e + 0 1 4 e + o 0 e “褂o t o0 20 40 8ob1o x l ( l - 1 3 0 n t o ) u 、= 1 0 0 “。( 空穴迁移率比电子迁移率大2 个数量级) 山东大学碗： 学位论文 x ，l l = 1 3 0r l m = i op 。( 空穴迁移率比电子迁移率小1 个数量级) u 。m o o “( 空穴迁移率比电子迁移率小2 个数量级) x li l 13 0 1 1 1 1 1 ) 在单载流子输运的情况下，一般不能再假设器件内的电场的恒定俊。器件 内的电场时随复合效率的增加而增大的，而且随着多子载流子的迁移率的增加 而有显著的增强。从上述几个图表的纵坐标的选取，可以看出，随着复合效率 3 9 一e芑口iko 1 1 1 1 0 o 叫 们 制 刚 + + + + e e e e e e o o a o o o o o 5 o 5 o o o 3 2 3 ， 1 5 0 言专口ilim 一，i|一 蜀一 t 一 ， r ， 一 ， - ， t - 一 ， - - t 1 一 v - i _ ， - 一 t - l - 一 1jj-1j1j，1j，j1斗 o o o o o o o 0 洲 们 们 仉 们 们 呲 | ；| 雠 ；| 呲 雠 j | ： ；| | 3 3 ： 2 ， 1 5 o et、)i卫u。1日s 山东大学硬士学位论文 的增加，载流子迁移率不同的器件中的电场增加程度是不同的：两种载流子迁 移率相等或相近的器件盼电场量度的变化在1 0 7 3 v m 量级上：多子载流子迁移 率大于少子载流子的迁移率的器件的电场变化量度在1 0 “v m 量级上：而多子 载流子迁移率小于少子载流子的迁移率的器件的电场变化量度仅在1 0 7 吧d v m 量级上。 3 1 3 电子浓度 ( 1 ) 平衡注入 h 。= 1 1 。( 两种载流子的迁移率相等) 3 ”8 x l ( l - 1 3 0 n m l u = 1 0 u 。( 空穴迁移率比电子迁移率高1 个数量级) i i ；l j i i i j ： ： ： ：- vv v v v ，, 镁囊028!；=：霞0350e02 0 4 l i 3o o “1 。f 。o 1 20 l tu - _ 2a 口e + q 2 0 - - ，- - - - _ _ _ - - _ - - - - - - - - 1 - ：- _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - j 。= 1 0 0 u 。( 空穴迁移率比电子迁移率高2 个数量级) 山东大学硕上学位论文 u 。- - 1 0 u 。( 空穴迁移率比电子迁移率低1 个数量级) 000204o6 08 10 x l ( l = 1 3 0 n t o ) u 。= 1 0 0u 、( 空穴迁移率比电子迁移率低2 个数量级) 05 0 e + o 柏 e e + 0 2 8 55 0 e + 0 2 5 5 e 0 2 8 45 0 e + 0 2 8 4o o e + 0 2 b 乍3 。m a - 一3 e + o 铺 2 e + 8 2o o e o 龃 5 翻；0 2 8 1 e + 0 2 8 5