有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）及其他層狀納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光性質(zhì)與設(shè)計(jì)研究.pdf

1、基于納米結(jié)構(gòu)的光子輻射器件在先進(jìn)顯示、照明、成像、生物標(biāo)記追蹤、環(huán)境監(jiān)控和超高分辨率近場(chǎng)顯微等眾多領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用，因而成為當(dāng)前光電子領(lǐng)域研究的重要課題之一。在本論文中，我們?cè)敿?xì)研究各類層狀納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光性質(zhì)，這些納米結(jié)構(gòu)包括薄膜有機(jī)發(fā)光二級(jí)管(OLED)，納米線、納米管、納米同軸線以及核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒。同時(shí)，我們討論和設(shè)計(jì)這些納米結(jié)構(gòu)，利用微共振腔效應(yīng)和等離子體共振效應(yīng)來(lái)控制光輻射，實(shí)現(xiàn)輻射增強(qiáng)或抑制或空間重新分布。 在OL

2、ED方面，我們提出適用于任意多層薄膜與材料和多個(gè)發(fā)光區(qū)的OLED器件的嚴(yán)格光學(xué)理論分析模型和快速計(jì)算方法，詳細(xì)討論OLED器件中的微共振腔效應(yīng)和Purcell效應(yīng)。論文分別從理論上和實(shí)驗(yàn)上研究OLED器件的內(nèi)量子效率和激發(fā)態(tài)壽命之間的關(guān)系以及它們隨器件結(jié)構(gòu)變化的情況，說(shuō)明在一定條件下可以通過(guò)測(cè)量激發(fā)態(tài)壽命間接測(cè)定OLED器件的內(nèi)量子效率。針對(duì)項(xiàng)出射器件一般存在視角小、光色隨角度畸變嚴(yán)重的問(wèn)題，我們通過(guò)利用內(nèi)量子效率的增強(qiáng)和對(duì)微共振腔的優(yōu)

3、化設(shè)計(jì)，獲得具有較高效率、低光色角度畸變、亮度隨角度變化曲線優(yōu)于朗伯體發(fā)光的頂出射器件結(jié)構(gòu)。在OLED方面，本文還研究了基于藍(lán)光材料(m-ADN)與紅光摻雜材料(m-ADN：DCM(2％wt))構(gòu)成的疊堆結(jié)構(gòu)的電壓光色可調(diào)OLED，分析并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了采用適當(dāng)電荷阻擋層擴(kuò)展光顏色的調(diào)節(jié)范圍。 在一維半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)光輻射器件方面，包括半導(dǎo)體納米線、納米管和納米同軸線等，我們提出適用于柱坐標(biāo)系下多層同軸結(jié)構(gòu)光輻射的精確高效的電磁理論分析

4、模型。光輻射的量子效率以及輻射在側(cè)面遠(yuǎn)場(chǎng)輻射與波導(dǎo)傳播輻射的分配情況隨結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化，它們作為一維納米結(jié)構(gòu)的基本性質(zhì)，在本文中得到了較為詳細(xì)的研究與探討。我們發(fā)現(xiàn)一維納米結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光與激勵(lì)光的偏振狀態(tài)相關(guān)，這與實(shí)驗(yàn)報(bào)道相符。 核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的熒光輻射在生物應(yīng)用方面具有重要的意義。對(duì)這一部分，在本論文中我們首先從理論上研究發(fā)光元在一般球狀多層結(jié)構(gòu)中的輻射性質(zhì)，并討論具有金屬殼層的核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的等離子共振效應(yīng)和它對(duì)自發(fā)輻射的