输运层厚度与迁移率对双层有机发光器件性能的影响

基于一些合理假设与近似,建立了具有欧姆接触载流子注入的双层有机电致发光器件的解析模型．模型中计算参数只有空穴和电子输运层的厚度、迁移率、外加电压及材料参数Fh和Fe,且这些参数都是可以通过测量得到的．研究了材料参数Fh,Fe对器件复合电流密度的影响及空穴输运层厚度和载流子迁移率对器件电场强度和复合电流密度的影响．结果表明：空穴输运层厚度和载流子迁移率引起电场强度的重新分布,进而对复合电流密度产生影响;接触限制电极注入少数载流子的器件可以取得比欧姆接触注入多数载流子的器件更高的复合电流．     

单层有机发光二极管中电场与载流子密度的分布

建立了单层 (有机发光二极管 )中载流子注入、输运和复合的理论模型 ,通过求解非线性Painleve方程得到了电场强度随坐标变化的解析函数关系式 ,计算并讨论了载流子迁移率对电场强度、载流子密度等的影响。结果表明 :空间电荷分布不均匀造成了电场强度的不均匀分布。当在器件中占主导地位的载流子具有较低的迁移率或少数载流子具有较高的迁移率时 ,有利于载流子的输运与复合 ,发光性能可得到较大提高。     

空穴传输层厚度对双层有机发光二极管性能的影响

建立了双层有机发光二极管中载流子的注入、输运和复合的理论模型。基于ITOlPEDOT／PSS作为空穴注入电极的双层有机发光器件ITOlPEDOT/PSSlTAPBlALq3LMg：Agl，采用较合理的无序跳跃模型来处理界面问题，数值计算并讨论了空穴传输层厚度的变化对器件性能的影响。结果表明：器件结构的变化导致电场强度在器件中的重新分布，从而影响载流子的注入、传输和有效复合，     

高频放电处理ITO电极对有机电致发光器件性能的影响

采用高频放电的方法对ITO电极表面进行了处理,并用接触势差法测量了处理前后的ITO表面功函数.用单载流子器件模拟表明ITO经高频放电处理后降低了器件界面的空穴注入势垒.此外,处理后的ITO的双层发光器件的驱动电压下降,发光亮度及效率得到明显提高.     

掺铒富硅氧化硅发光器件电致发光衰减机制

首先采用多靶射频磁控共溅射结合后退火工艺制备了掺Er富硅氧化硅MIS(金属-绝缘体-半导体结构)电致发光器件,然后通过电致发光(EL)以及电流-电压(I-U)特性测量对发光器件的光电性能进行表征.最后,通过对比不同富硅含量的发光器件的载流子输运机制,并通过分析器件中的电荷俘获过程,对富硅氧化硅器件中铒离子电致发光的激发和猝灭机制进行了解释.结果表明:富硅的存在改变了MIS发光器件中的载流子输运过程,造成外加电场下注入的电子能量降低,进而降低Er离子发光中心的激发效率;而富硅引入的缺陷态会引起电荷俘获及俄歇效应,也会使得发光中心发生非辐射复合过程.     

短漂移区肖特基-p-i-n混合整流二极管(MPS)的电学特性研究

肖特基-p-i-n整流二极管(MPS)的作用机制比较复杂.采用数值模拟的方法研究MPS的工作机制,清晰地给出了肖特基势垒、p-n结势垒以及两种势垒共同作用下器件内部电势、载流子浓度分布和电压-电流特性.结果表明:在MPS阳极区(p 区)注入空穴的作用和肖特基势垒与p-n结势垒双重作用下,器件的电势将主要降低在肖特基结上;形成的电导调制区在饱和时变化很小,整个器件内电阻为准常数.     

ZnO纳米晶掺杂的有机电致发光特性

本文实验研究了ZnO纳米晶对有机共轭聚合物MEH-PPV电致发光光谱特性的影响.研究结果表明,对于ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:ZnO/Al/Ag结构的发光器件,ZnO纳米晶的掺杂有效降低了电子的注入势垒,降低了发光器件的启亮电压,提高了载流子复合效率.随着ZnO纳米晶掺杂比例的增加,有机MEHPPV发光谱主峰585nm发生明显蓝移,波长移动18nm,而位于长波段615nm的肩峰则不受掺杂纳米材料的影响.     

以环氧化的聚氮丙啶(PEIE)作为电子注入层的有机发光器件的研究

以环氧化的聚氮丙啶(PEIE)作为电子注入层,制备了倒置结构与传统结构有机发光器件并研究了器件的发光性能.实验结果表明,用PEIE作为电子注入层旋涂到铟锡氧化物(ITO)透明导电玻璃与发光层之间能降低器件的起亮电压,提高器件的发光效率.这是因为PEIE在界面上形成偶极面,能降低ITO与发光层之间的电子注入势垒,因此PEIE可以作为良好的电子注入层应用在有机发光二极管中.     

有机LED器件结构对其内部电场和电荷分布的影响

利用高电场作用下载流子的Fowler-Nordheim(F-N)隧穿理论,建立了双层结构有机发光二极管(LED)器件载流子的动力学方程,通过计算机模拟,研究了稳态条件下势垒参数、外加电压、阳极区和阴极区的厚度等因素对器件内部电场和电荷分布的影响.结果表明:有机LED内部阴极区与阳极区的电场分布、内界面两侧积累的载流子面密度跟势垒高低、膜层厚薄以及外加电压大小密切相关,各功能层之间的能级匹配和厚度匹配对于器件结构优化和性能改善具有重要作用.     

聚合物电致发光二极管发光层中的电场分布

以单层聚对苯乙炔（PPV）薄膜发光二极管为例,研究其薄膜中的电场分布,探讨其电场分布对载流子注入、输运和复合的影响,研究结果有助于揭示其发光机理,为提高发光效率提供了有益的启示。     

Numerical model of planar heterojunction organic solar cells

We present a numerical study of the effects of the energy barrier between the lowest unoccupied molecular orbital of the acceptor layer and the cathode, the thicknesses of the donor layer and acceptor layer on the distributions of carrier density, the electric fields and the electric potentials of organic planar heterojunction solar cells. We obtained the quantitative dependencies of the distribution of carrier density, electric fields and the electric potentials on these quantities. The results provide a theoretical foundation for the experimental study of open-circuit organic planar heterojunction solar cells.     

多量子阱垒结构优化提高GaN基LED发光效率研究

为了解决由于极化效应引起的漏电流影响发光效率的问题,以k.p理论为基础建立多量子阱模型,分析研究了GaN基LED中不同的InGaN/InGaN多量子阱发光层势垒结构.基于化合物半导体器件的电学.光学和热学属性的有限元分析,设计与优化多量子阱中靠近P型AIGaN电子阻档层倒数第二层势垒,显著提高了光输出功率,减少漏电流.数值模拟分析表明,改良多量子阱势垒能够大幅提高高亮度,高功率器件结构光电特性.     

磁场调制下单层石墨烯势垒结构的隧穿特性

利用传递矩阵方法,在多方势垒基础上,采用渐近手段,研究了单层石墨烯不同势垒结构(方势垒和劈形势垒)的隧穿特性,结果发现势垒形状影响隧穿特性.对于2种形状的势垒结构,无论是透射系数还是平均电导率,既展现出相同的特点,又有明显不同之处.通过比较透射系数与平均电导率,得出各自的特点,为实际设计纳米器件提供理论基础.     

可溶性聚合物薄膜发光器件的电致发光

采用脱氯化氢反应合成出氯仿可溶性的ＭＥＨ－ＰＰＶ聚合物,用ＭＥＨ－ＰＰＶ作为发光材料制备了单层结构ＩＴＯ／ＭＥＨ－ＰＰＶ／Ａｌ和双层结构ＩＴＯ／ＭＥＨ－ＰＰＶ／Ａｌｑ３／Ａｌ电致发光器件,测量了器件的电致发光谱、Ｉ－Ｖ特性和Ｂ－Ｖ特性,利用能级理论分析了器件的发光特性了随器件结构的不同所具有的规律,实验表明,单层结构器件和双层结构器件的发光出现在ＭＥＨ－ＰＰＶ层,当加入Ａｌｑ３电子传输层／空穴阻挡     

The effect of multi-quantum barrier structure on light-emitting diodes performance by a non-isothermal model

A multi-quantum barrier structure is employed as the electron blocking layer of light-emitting diodes to enhance their performance.Using the non-isothermal multi-physics-field coupling model,the internal quantum efficiency,internal heat source characteristics,spectrum characteristics,and photoelectric conversion efficiency of light-emitting diodes are analyzed systematically.The simulation results show that:introducing multi-quantum barrier electron blocking layer structure significantly increases the internal quantum efficiency and photoelectric conversion efficiency of light-emitting diodes and the intensity of spectrum,and strongly ensures the thermal and light output stability of light-emitting diodes.These results are attributed to the modified energy band diagrams of the electron blocking layer which are responsible for the decreased electron leakage and enhanced carrier concentration in the active region.     

Nb约瑟夫森结中AlO_x阻挡层阳极氧化的研究

用阳极氧化电压谱图技术分析Ｎｂ／ＡｌＯｘ／Ｎｂ约瑟夫森结中ＡｌＯ２隧道阻挡层（绝缘层）与Ｎｂ电极之间的介面特征并测量谱图阻挡层阳极氧化的电压宽度，发现这种电压宽度与阻挡层厚度密切相关．通过阻挡层阳极氧化电压宽度Ｖｗ和沉积Ａｌ厚Ｄ的关系测量，证实Ａｌ上ＡｌＯｘ的生长只取决于氧化条件而与沉积的Ａｌ层厚度无关．本文还提出了一种由Ｖｗ估算Ａｌ上生长的ＡｌＯｘ厚度的方法．实验证明，阳极氧化电压谱图技术是监测约瑟夫森结的介面特性和临介电流密度的有用工具，对高温超导结及其超导器件的开发起着重要的作用．     

n/n~ GaAs LPE层中L_P-N_D关系的测量和分析

本文采用等光强表面光伏法对掺锡的n/n~ GaAS液相外延层空穴扩散长度Lp和施主浓度N_D。关系作了测量,求得可供器件设计参考的经验公式.把Lp换算为空穴寿命τ_p后,用公式τ_p~(-1)=τ_(HSP)~(-1) Brn Cn n~2拟合了τ_p和电子浓度n的关系曲线,算出由带隙内复合中心所决定的少子寿命τHSR、带间辐射复合系数Br和带间俄歇复合系数Cn。     

Self-heating dependent characteristic of GaN-based light-emitting diodes with and without AlGaInN electron blocking layer

In this study, GaN-based light-emitting diodes （LEDs） with and without A1GaInN electron blocking layer （EBL） under self-heating effect are numerically studied. The energy band diagram, carrier transport and distribution characteristics, internal Joule heat and non-radiative recombination heat characteristics, and internal quantum efficiency are investigated. The effect of Auger recombination coefficient on efficiency droop under self-heating effect is also studied. The simulation results show that efficiency droop is markedly improved when an AlGaInN EBL is placed between p-type GaN layer and active region. However, the chip temperature of LED is significantly increased simultaneously. The results also indicate that Auger recombination can be neglected because it is not the major contributor for the internal heat source. The efficiency droop is unrelated to the internal heat source. However, both electron leakage and Auger recombination play important roles in efficiency droop mechanism under self-heating effect.