有機電致發(fā)光器件陰極界面修飾及磁效應研究.pdf

1、有機電致發(fā)光器件自1987年獲得突破性進展以來，吸引了人們的廣泛關注，大量卓有成效的研究推動了這一領域的飛速發(fā)展，并進一步拓展到有機太陽電池、有機記憶器件、有機場效應管等其他有機器件的研究領域。本文的工作可以分為兩大主題:一是高功函數(shù)金屬陰極與LiF緩沖層的匹配問題;二是有機器件的磁效應研究。具體工作如下:
　　1.金(Au)陰極與LiF緩沖層的匹配問題。金是一種典型的高功函數(shù)金屬材料，通常被認為不適合作為有機電致發(fā)光器件的陰極材

2、料。由于功函數(shù)很高，電子要注入到有機層中需要越過很高的勢壘，因而金直接做陰極的有機發(fā)光器件電子注入情況極差，器件幾乎不發(fā)光。我們在實驗中發(fā)現(xiàn)，當借用Al陰極的做法，用LiF作為緩沖層時，在厚度小于1nm的情況下（Al電極器件中的LiF緩沖層的特征厚度），Au電極器件的改善較為有限。然而隨著LiF厚度的進一步增加，器件的電流、發(fā)光亮度和電流效率均有了極為顯著的提升，器件的性能甚至可以與傳統(tǒng)的Al電極器件相比較。我們通過實驗找出了與Au陰極

3、相匹配的LiF緩沖層的最優(yōu)厚度。由于Au具有良好的穩(wěn)定性，可以排除化學反應機制，我們認為在Alq3/LiF/Au體系中增強電子注入的主要機制是隧穿機制，這一點與Alq3/LiF/Al體系有顯著的不同，從而豐富了LiF這一絕緣材料作為緩沖層的機制研究。我們還嘗試了使用其他材料如Al2O3和BCP作為Au陰極器件的緩沖層。
　　2.其他金屬材料與LiF緩沖層的匹配問題。Al，Ag，Au與LiF緩沖層的匹配關系已經(jīng)得到實驗研究，我們進一

4、步擴展到其他金屬材料。這里我們采用了兩種最為常見的金屬材料，Cu，F(xiàn)e，這兩種材料的功函數(shù)介于4.5-5.0eV之間。特別是后者為鐵磁金屬材料，有助于與有機電致發(fā)光器件的磁效應研究結合起來。我們通過實驗找出了它們與LiF緩沖層的最佳匹配關系。我們發(fā)現(xiàn)LiF緩沖層對Cu陰極的修飾效果與Au電極非常類似，而對Fe陰極的修飾效果則有所不同。我們嘗試給出了定性的解釋。
　　3.有機電致發(fā)光器件的磁效應研究。我們對不含有鐵磁電極的有機發(fā)光器