金属-有机-金属电激发表面等离激元器件

在p型硅衬底上, 制备了金属-有机-金属(metal-organic-metal, MOM)电激发表面等离激元器件。器件结构是p-Si/Au/V₂O₅/NPB/Alq₃:DCM/Sm/Au, 掺杂DCM的Alq₃为发光层。高倍显微镜下, 器件侧面发光图像显示, 绝大部分光被限制在双金层结构波导中传播。采用微区共焦拉曼光谱仪, 分别测量了侧面出射的非偏振模式、TM模式和TE模式电致发光谱。TM模式强度约为TE模式强度的2倍。分析认为, 具有TM偏振特性的表面等离激元(surface plasmon polariton, SPP)在侧面电致发光中起重要作用。 发光体的能量耗散谱表明SPP模式能量约占总能量65%。利用时域有限差分法(finite-different time-domain, FDTD)对简化结构进行模拟, 得到了泄漏模和SPP模式的二维电场强度分布。     

利用瞬态电致发光研究有机小分子发光器件中延迟荧光的发射机理

制备了两种基于Alq3的有机小分子发光器件,其结构分别为:ITO/NPB/Alq3/LiF/Al和ITO/NPB/Alq3:DCM/Alq3/LiF/Al.利用瞬态电致发光技术,研究了这两种发光器件中延迟荧光的发射机理.发现在Alq3的双层器件中,延迟荧光较弱,且主要是由电荷延迟注入所形成的单重态激子退激产生;而在Alq3:DCM染料掺杂器件中,延迟荧光较强.通过分析Alq3:DCM掺杂器件的延迟荧光对反偏压和脉冲偏压脉宽的依赖关系,进一步发现掺杂器件的延迟荧光主要来自于发光层中受陷电荷释放后的再复合过程以及DCM客体分子中的三重态-三重态激子淬灭(Triplet-Triplet Annihilation,TTA)过程.其中,TTA过程是Alq3:DCM掺杂器件中延迟荧光产生的主要机制.     

TPD/Alq3发光特性及其界面状态的XPS分析

对结构为ITO/TPD/Alq3/A1的有机电致发光器件电致发光光谱分析,发现与Alq3的荧光峰相比发生了约5 nm红移,从而推断是由于TPD/Alq3界面处形成的激基复合物发光所致.通过x射线光电子能谱(XPS)分析,发现了器件的激基复合物起源于Alq3分子和TPD分子的相互作用.     

9,9’-bianthrancene为发光层的蓝色OLED的研究

报导了蓝色有机电致发光材料9,9'-联二蒽(9,9'-bianthracene,简称BA)作为发光层,研制了结构为ITO/PVK:TPD/BA/Alq3/Al的蓝色有机发光器件.对该器件的发光及电学性能进行了研究.启亮电压约为12 V,在24 V外加电压下亮度达到最大值2 433 cd/m2.     

DCM染料掺杂对有机电致发光磁效应的影响

制备了DCM染料掺杂的有机电致发光器件ITO/NPB/Alq3： DCM/Alq3/ LiF/Al, 研究了15 K-R.T.（室温）温度范围内, 器件的电致发光随磁场的变化关系（即电致发光的磁效应）. 发现电致发光的磁效应由低场（0≤B≤40 mT）效应和高场（B≥ 40 mT）效应两部分组成. 室温下, 对于未掺杂的参考器件, 发光在低场部分随磁场的增加迅速增强, 高场部分随磁场的增加缓慢并逐渐趋于饱和. 而对于掺杂器件, 尽管发光在低场部分随磁场也迅速增强, 但高场部分却在低场增加的基础上出现下降. 器件的注入电流越大, 发光在高场下降越明显. 低温下（T ≤150 K）, 尽管未掺杂器件电致发光的磁效应的高场部分也出现减弱趋势, 但掺杂样品的高场部分受温度的影响要远弱于未掺杂样品的结果. 基于掺杂引起的能级陷阱效应, 通过讨论外磁场作用下的三重态激子淬灭过程, 我们对实验结果进行了定性解释.     

激子复合区随温度移动对OLED磁效应的影响

制备了DCM掺杂层靠近阴极的双发光层有机发光器件ITO/CuPc/NPB/Alq3（发射绿光）/Alq3：DCM（发射红光）/LiF/Al,并在不同温度下测量了该器件和无DCM掺杂的单发光层参考器件的磁电致发光（Magneto-ElectroLuminescence,MEL）和磁电导（Magneto-Conductance,MC）.在注入相同电流密度下,发现双发光层器件MEL的高场（B50mT）效应随温度降低呈现先减小后增大的非单调变化,这与单发光层参考器件的单调递增变化明显不同.同时测量了不同温度下的电致发光光谱,发现双发光层器件的533nm和600nm两个特征峰的强度随温度变化出现了此消彼长的现象,表明激子复合区域随温度变化发生了移动.通过分析工作温度对器件各发光层中的三重态激子对间相互作用及载流子迁移率的影响,对双发光层器件中MEL的高场效应随温度的非单调变化进行了定性解释.实验结果进一步验证了在单发光层器件中得到的有机磁效应高场变化的相关结论.     

Alq3有机发光器件的研制及寿命研究

以铟锡氧化物 (ITO)为透明电极 ,8 羟基喹啉铝 (Alq3)为发光层 ,研制成ITO/Alq3/Al结构有机电致发光器件 (OLED) .测量表明其载流子的注入满足隧穿理论 ,发光阈值电压～ 1 2V ,所发绿光在正常室内环境下清晰可见 .通过电流随时间的变化测量了器件的工作寿命 ,并对影响器件寿命的原因作了分析 .     

双量子阱结构有机电致发光器件

报道了采用双量子阱结构制备的一种新型的黄光有机电致发光器件.器件结构为:ITO/CuPc/NPB/Alq3/Alq3:Rhodamine B/Alq3/Alq3:RhodamineB/AlqJLiq/Al,当Rhodamine的掺杂浓度为1.5wt%时,得到最大电流效率1.526cd/A,最大发光亮度为1300cd/m2的黄光有机电致发光器件.     

一种白色有机电致发光器件的发光和电学性能

以铟锡氧化物(ITO)玻璃基片为衬底,8-羟基喹啉锂(Liq)掺杂红荧烯(Rubrene)作为单一发光层,制备结构为ITO/PTV:TPD/Liq:Rubrene/Alq3/Al的白色有机电致发光器件(OLED),对4种不同掺杂浓度器件进行比较,分析了掺杂剂对器件发光亮度的影响,并对上述器件的发光和电学性能进行了研究和探讨.     

表面等离激元光栅在高灵敏红外探测器中的应用

金属中大量自由电子可以与电磁波耦合在金属表面形成表面等离激元(Surface Plasmon Polariton, SPP),能够将光辐射能量有效耦合并束缚在金属表面,在近场范围内形成显著的场增强效应.基于金属周期性结构形成的表面等离激元光栅在利用近场场增强效应的同时,可以灵活设计共振波长,因而在高灵敏红外探测器研发中得到广泛应用.采用半导体双量子阱(Quantum Well, QW)结构的电荷敏感型红外光晶体管探测器(Charge Sensitive Infrared Phototransistor, CSIP)是一种新型的高灵敏度红外探测器,它利用光敏浮栅(Photo-Gating)效应实现红外光电转换过程的倍增效应,因而具有波长可调、灵敏度高、光响应率高等优点.本文综述了表面等离激元光栅在CSIP红外探测器件中的设计和应用的研究进展,阐述金属孔阵列光栅的光耦合物理机制和场增强效果、偏振转换效率等特性,通过设计优化的表面等离激元耦合结构,提升CSIP器件光耦合量子效率,然后阐述了CSIP红外光探测器的生长结构、工艺流程,结合荧光谱测试、电流-电压(Current-Voltage, I-V)测试、慢步进扫描光谱测试等技术展示CSIP红外光探测器光电探测性能.最后进一步展望了SPP耦合CSIP高灵敏红外探测器的未来发展和应用研究趋势.     

有机掺杂红色发光二极管的特性研究

研究了不同掺杂浓度掺杂Alq3：DCM体系有机发光二极管的电致发光（EL）特性,根据实验结果,指出器件的EL发射峰值跟作为受体的DCM在给体Alq3中的掺杂浓度有关,应用Forster能量传递理论对其机理进行了解释。     

一种多层阳极在电致发光中的应用

报道了一种新型的多层阳极结构在电致发光器件中的应用,其结构为ITO/Ag/ITO,该阳极表面方块电阻为2 Ω/口.制成器件的结构为ITO/Ag/ITO/TPD:PVK/Alq/Al,在同样测试条件下,测得其发光亮度为ITO/TPD:PVK/Alq/Al器件的5倍.另外对器件亮度的衰减作了研究.     

Eu3+:(TTA)m复合体系的电致发光研究

以稀土螯合物Eu3+:(TTA)m复合体系和小分子材料Alq3作成双层结构器件,研究A lq3层厚度不同时电致发光光谱的变化.当Alq3层的厚度减小到某一厚度时,在双层器件结构中可得到高亮度、窄谱带的红色发光.     

复合电子传输层结构非掺杂的蓝色有机荧光电致发光器件

采用TPBi/Alq3作为复合电子传输层,制备了发光层非掺杂结构的蓝色有机荧光电致发光器件.器件的最大电流效率为3.0 cd/A,对应的发光亮度为6 178 cd/m2,发光色坐标位于(0.167,0.161).器件的最大发光亮度为14 240 cd/m2.电压从6 V增加到14 V过程中,器件的色坐标变化量ΔCIExy仅为(0.001,0.002).通过插入的激子探测层研究发现,器件的激子形成区域主要位于DOPPP/TPBi界面处.     

以铜酞菁为过渡层的有机电致发光器件特性

研究过渡层结构对有机薄膜电致发光器件性能的影响。分别以铟、锡的氧化物 ( indium- tin- oxide,ITO)为阳极 ,以镁银合金 ( Mg:Ag)为阴极 ,用真空热蒸发法制备了结构为 ITO/ Cu Pc/ TPD/ Alq3/ Mg:Ag和 ITO/ TPD/ Alq3/ Mg:Ag的两类器件 ,并测定了器件的衰减曲线、发光光谱以及亮度—电压特性曲线。结果显示 :铜酞菁过渡层的使用虽然改善了器件的稳定性 ,但是却增大了器件的启亮电压 ,而且器件最大发光强度和最大光视效能也降低了。结果表明 :在高稳定性和高亮度、高光视效能不可兼得的时候 ,需要通过选择过渡层材料 ,优化制备工艺 ,获得一个最佳平衡值     

NPB/Alq_3有机发光二极管的光学模拟

采用偶极子源项和转移矩阵来描述结构内外的光电场分布,并通过Matlab编程,建立了符合有机发光二极管(OLED)实际器件的光学模型。利用该光学模型进行模拟计算具有NPB/Alq3结构的OLED,得到了电致发光(EL)光谱与器件中光出射角之间的关系并结合人眼视觉函数,得到器件亮度与角度的关系,当出射角度逐渐增大时,亮度逐渐减小。另外,制备了不同8-羟基喹啉铝(Alq3)电子传输层厚度的器件,并测量其电致发光光谱,发现模拟计算的理论光谱与测量结果相吻合。并且还发现随着Alq3有机层厚度增加,OLED电致发光光谱的峰位会发生一定的红移。     

掺杂浓度对四苯基卟啉掺杂电致发光器件的发光性能影响研究

以8-羟基喹啉铝(Alq3)为主体发光材料,四苯基卟啉(TPP)为掺杂染料,制备了5种不同摩尔掺杂浓度(0．5％、1．0％、1．5％、2．0％、2．5％)的掺杂电致发光器件,考察了掺杂浓度对其器件的电致发光光谱、色度、亮度和发光效率的影响;并结合掺杂器件的发光机理,对实验结果进行了分析和讨论     

基于N-BDAVBi的非掺杂高效蓝色OLEDs

采用真空蒸镀方法,制备了以N-BDAVBi为发光层的高效率非掺杂蓝色有机电致发光器件,器件的结构为ITO/2T-NATA(40 nm)/NPB( 10 nm)/N-BDAVBi( (3+d) nm)/ADN(7 nm)/N-BDAVBi( (3+d) nm)/ADN (7 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF(0....     

发光层厚度对有机电致发光器件性能的影响

采用真空热蒸发镀技术制备了双层结构的有机电致发光器件：ITO／TPD／AIq3／Al,测试Alq3发光层厚度分别为30nm、70nm、120nM的有机电致发光器件的J-V、L-I特性曲线,研究其发光强度随发光层厚度的变化影响,并解释产生影响的主要原因。     

基于等离激元超表面的径向和角向偏振矢量光束的产生

为满足信息大容量和快速传输处理的需求,小型平面化集成光学器件正逐渐代替传统的大体积折射器件,可在亚波长尺度进行光波操控的超表面结构为微纳光子学器件设计和相关物理现象的研究提供了全新途径.该文设计了一种由正交纳米缝对组成的表面等离激元(surface plasmon polariton, SPP)超表面,实现了径向和角向偏振矢量涡旋光束的产生.利用惠更斯-菲涅尔原理从理论上推导出螺旋超表面中心区域的表面等离激元光场表达式,并利用时域有限差分法(FDTD)进行了模拟计算.实验搭建显微成像系统采集的SPP光强分布图样与FDTD模拟和理论计算结果吻合得很好,验证了利用该超表面获得径向和角向矢量涡旋光束的可行性.