基于量子點的電致發(fā)光器件關鍵技術研究.pdf

1、量子點作為一種無機半導體材料，具有發(fā)光光譜窄、色純度高、光化學穩(wěn)定性好，以及發(fā)光顏色可通過調節(jié)粒徑大小實現等優(yōu)點，在電致發(fā)光器件方面具有巨大的應用價值?；诹孔狱c的發(fā)光二極管(quantum dot light-emitting diodes，QLED)是一種以量子點作為發(fā)光層的電致發(fā)光器件，與有機發(fā)光二極管（organiclight-emitting diodes，OLED）相比有很大的優(yōu)越性，在顯示設備領域得到了越來越廣泛的應用。<

2、br>　　論文以提高QLED器件性能為研究目標，在對QLED器件結構、工作機理、制備工藝進行理論分析和實驗研究的基礎上，深入探討了量子點電致發(fā)光器件的結構性能關系等關鍵技術問題。從提高量子點電致發(fā)光器件的發(fā)光性能出發(fā)，在結構設計、功能層厚度確定、載流子注入平衡、器件效率等方面展開了廣泛而深入的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新如下:
　　1.建立了雙層及改進型雙層結構的QLED器件載流子注入和復合發(fā)光模型。仿真分析了空穴傳輸層(hole

3、transport layer，HTL)厚度和量子點層厚度之比對器件電流密度的影響，以及改進型雙層結構QLED器件復合電流密度和復合效率與驅動電壓之間的關系。得到了當HTL厚度和量子點層厚度之比為3∶2時，改進型器件的載流子復合效率最高的結果。
　　2.建立了三層結構QLED器件載流子注入模型。通過引入電子傳輸層(electrontransport layer，ETL)，仿真分析了HTL和ETL厚度之比對器件注入電流密度的影響。得

4、到了當HTL和ETL厚度之比在小于2的范圍內，空穴和電子在量子點層的復合效率最高的結果。
　　3.利用Fowler-Nordheim(F-N)注入和空間電荷限制電流（space-charge limitedcurrent，SCLC）模型，仿真分析了不同電子傳輸層材料，以及不同空穴傳輸層材料的三層結構QLED器件內部載流子在量子點層的注入電流密度，確定了各功能層的理論最優(yōu)厚度。發(fā)現了器件在工作時，存在轉變電壓的現象。
　　4.

5、研究了QLED器件的制備工藝，系統(tǒng)分析了真空蒸鍍法和溶液旋涂法在有機、無機和金屬薄膜制備過程中的優(yōu)缺點。研究了QLED器件的失效機理，確定了制備QLED器件的最佳工藝。
　　5.研究了功能層厚度對QLED器件性能的影響。制備了不同厚度HTL、ETL和電子阻擋層(electron block layer, EBL)的QLED器件。得到了不同功能層厚度與電流密度、電流效率和光譜之間的關系，驗證了仿真分析的可行性。制備了紅綠量子點混合作