Alq-,3-有機發(fā)光二極管中的磁場效應研究.pdf

1、本文主要包括以下三個方面的內容，分別為：常規(guī)有機發(fā)光器件電致發(fā)光的磁場效應研究；利用LiF絕緣插層對電致發(fā)光的磁效應進行調控；以及對磁電導效應(器件的注入電流隨磁場的變化)的研究。實驗表明有機發(fā)光二極管的電致發(fā)光與注入電流均有明顯的磁場效應，而溫度可影響磁場效應的變化規(guī)律。
　　 本文實驗工作的第一部分是對常規(guī)有機發(fā)光器件的磁效應進行研究。制備了結構為ITO/NPB/Alq3/LiF/Al的常規(guī)有機發(fā)光二極管，并在不同溫度下(1

2、5K～室溫)測量了該器件的磁場效應。發(fā)現(xiàn)在低溫(如12～150 K)下，電致發(fā)光的磁場效應與器件的偏壓(對應一定大小的注入電流)有很強的依賴關系：高偏壓時，發(fā)光呈現(xiàn)先隨磁場增加而快速增強，達到最大值后(對應的磁感應強度B為40mT)卻又隨磁場增加而減弱，且偏壓越大減弱趨勢越明顯；而小偏壓時則沒有出現(xiàn)飽和之后又衰減的現(xiàn)象。高溫(如200 K到室溫)時，各種偏壓下也沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)光隨磁場增加而減弱的趨勢。本論文把電致發(fā)光的磁場效應定性地歸結為磁

3、場抑制了單重態(tài)極化子對到三重態(tài)極化子對的系間竄越和磁場減弱了三重態(tài)激子對間相互淬滅過程的結果，三重態(tài)激子的濃度是影響器件電致發(fā)光高場下降的主要因素。
　　 為進一步探討激子濃度對有機發(fā)光器件磁效應的影響，實現(xiàn)對有機發(fā)光器件電致發(fā)光磁效應的有效調控，我們在第二階段的實驗中，將LiF插層結構引入到常規(guī)有機發(fā)光二極管器件，器件結構為ITO/NPB/LiF(0～5 nm)/Alq3/LiF/Al。通過改變Alq3與NPB間LiF插層的厚

4、度，研究了不同溫度下器件的光電特性及電致發(fā)光的磁場效應。測量結果表明，LiF插層可以影響器件內部載流子的輸運和激發(fā)態(tài)的形成。絕緣插層的出現(xiàn)阻礙了空穴的傳輸，使器件的電流效率變低。但同常規(guī)器件相比，各溫度下含插層器件的磁場效應在小磁場范圍內(磁感應強度B＜40mT)均得到增強。低溫下，插層結構使發(fā)光強度在較大磁場范圍內(B≥40 mT)的下降趨勢大大減弱，且插層越厚，該下降趨勢越不明顯。這些實驗結果間接說明了三重態(tài)激子的濃度可以影響電致發(fā)

5、光的磁場效應。
　　 最后，我們制備了結構為ITO/CuPc/NPB/Alq3/LiF/Al的有機發(fā)光二極管，并在300 K、260K、220 K和180 K四個溫度測量了器件在恒壓偏置下注入電流的磁場效應(磁電導效應)。在注入電流從雙極電流過渡到單極電流的過程中，隨電流減小，器件的磁電導呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢。當溫度降低，磁電導的值下降。但在任何測量條件下，器件的磁電導始終為正，沒有出現(xiàn)如文獻報道的磁電導從正到負的變化。實