控制載流子自旋態(tài)改善有機(jī)電致發(fā)光器件性能的研究.pdf

1、有機(jī)自旋電子學(xué)在有機(jī)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(yùn)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(duì)注入電子進(jìn)行自旋極化、有機(jī)磁性材料二茂鐵對(duì)注入空穴進(jìn)行自旋極化以及制作Fe3O4/MEHPPV/Fe自旋閥結(jié)構(gòu)對(duì)注入電子和空穴同時(shí)進(jìn)行自旋極化等三個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)，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(jī)理。
　　 研究表明，(1)Fe磁性陰極的引入對(duì)于提高器件磁調(diào)控性能有一定的積極影響。在磁場(chǎng)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(dá)1.63cd/A。我們認(rèn)為根據(jù)Ern和Merrifield理論，在磁場(chǎng)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(chǎng)調(diào)制下，摻雜了二

3、茂鐵的器件最大發(fā)光效率可達(dá)3.61cd/A，亮度較無磁場(chǎng)調(diào)制時(shí)提高了約8％。我們分析認(rèn)為，發(fā)光強(qiáng)度增加的是因?yàn)閺亩F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(rèn)為，在磁場(chǎng)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