控制載流子自旋態(tài)改善有機電致發(fā)光器件性能的研究.pdf

1、有機自旋電子學(xué)在有機電致發(fā)光器件(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)的研究中起到越來越重要的作用。本論文運用旋涂和真空鍍膜技術(shù)，利用傳統(tǒng)半導(dǎo)體聚合物MEHPPV(2-甲氧基，5(2’－乙基己氧基)-1，4-苯撐乙烯撐）作為功能層，通過Fe薄膜對注入電子進行自旋極化、有機磁性材料二茂鐵對注入空穴進行自旋極化以及制作Fe3O4/MEHPPV/Fe自旋閥結(jié)構(gòu)對注入電子和空穴同時進行自旋極化等三個方面的實驗，研究和

2、討論了器件的發(fā)光特性以及器件性能改變的機理。
　　 研究表明，(1)Fe磁性陰極的引入對于提高器件磁調(diào)控性能有一定的積極影響。在磁場的調(diào)制下，F(xiàn)e薄層厚度為1nm的器件性能較好，最大發(fā)光效率可達1.63cd/A。我們認為根據(jù)Ern和Merrifield理論，在磁場的調(diào)制下，三線態(tài)激子可以和自由載流子發(fā)生相互作用，從而引起單線態(tài)激子比例的提高，器件內(nèi)自由載流子的數(shù)量增多，從而增加器件內(nèi)部電流。(2)在25mT的磁場調(diào)制下，摻雜了二

3、茂鐵的器件最大發(fā)光效率可達3.61cd/A，亮度較無磁場調(diào)制時提高了約8％。我們分析認為，發(fā)光強度增加的是因為從二茂鐵獲得自旋極化的空穴和從陰極注入的未自旋極化的電子輻射復(fù)合的結(jié)果，在二茂鐵內(nèi)發(fā)生了單線態(tài)激子和三線態(tài)激子之間的系間轉(zhuǎn)換，從而提升了單線態(tài)激子在所有激子中的比例。(3)Fe3O4/MEHPPV/Fe結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了自旋閥特性。我們認為，在磁場的調(diào)制下，這種自旋閥結(jié)構(gòu)的器件能夠得到自旋極化方向相反的電子和空穴，在發(fā)光區(qū)形成有效的單