有機(jī)半導(dǎo)體共混體系的光物理特性研究.pdf

1、有機(jī)半導(dǎo)體具有成本低廉、制備簡(jiǎn)單、產(chǎn)品面積大、器件柔性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),可應(yīng)用于發(fā)光顯示器件、太陽(yáng)能電池器件和薄膜晶體管器件。然而,有機(jī)光電子器件的工業(yè)化進(jìn)程仍受到制約,原因在于有機(jī)材料相對(duì)于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)材料,電荷傳輸?shù)男蔬^(guò)低,導(dǎo)致器件的運(yùn)轉(zhuǎn)效率過(guò)低。解決這一問(wèn)題首先意味著我們要充分了解有機(jī)半導(dǎo)體在不同形貌、不同配置情況下電荷產(chǎn)生、傳輸和離解的物理機(jī)理,這其中一個(gè)重要途徑就是光物理學(xué)研究。
　　 我們采用顯微技術(shù)和時(shí)間分辨光譜學(xué)相對(duì)比

2、的研究手段,對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體材料F8BT poly(9,9'-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)和PFB poly(9,9'-dioctylfluorene-co-bis-N,N'-(4-butylphenyl)-bis-N,N'-phenyl-1,4-phenylenediamine)的共混體系的光物理學(xué)特性進(jìn)行了較系統(tǒng)的分析,包括以下方面:
　　 (1)研究共混體系中激發(fā)復(fù)合體的熒光發(fā)射特性

3、對(duì)激發(fā)光波長(zhǎng)、材料配比和退火溫度的依賴關(guān)系;從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以得到:①改變激發(fā)光波長(zhǎng)可以優(yōu)化界面態(tài)的能量轉(zhuǎn)移,有利于激發(fā)復(fù)合體的生成;②改變材料配比、退火溫度可以改變共混體系的相分離特性,改變了激發(fā)復(fù)合體的形成機(jī)制。
　　 (2)在共混體系中加入金納米島結(jié)構(gòu),研究粒子等離子共振對(duì)激發(fā)復(fù)合體熒光特性的影響。發(fā)現(xiàn)粒子等離子共振的范圍與激發(fā)復(fù)合體的發(fā)光光譜重疊時(shí),增強(qiáng)了激發(fā)復(fù)合體熒光的耦合輸出,延長(zhǎng)了激發(fā)復(fù)合體的熒光壽命。我們提出以下的

4、物理機(jī)理:①金納米島的散射增強(qiáng)了激發(fā)復(fù)合體的熒光發(fā)射的耦合輸出;②金納米島引起的粒子等離子共振延長(zhǎng)了激發(fā)復(fù)合體的壽命,我們認(rèn)為這其中可能蘊(yùn)含著一些新的機(jī)制:金納米島結(jié)構(gòu)對(duì)界面相分離特性的調(diào)制;粒子等離子共振的局域場(chǎng)對(duì)電荷轉(zhuǎn)移和激子擴(kuò)散的影響;粒子等離子共振的局域場(chǎng)對(duì)界面電荷分布的影響。
　　 (3)研究共混體系在空氣中強(qiáng)光照射下光物理特性的變化,觀察到共混體系的光譜移到550nm,經(jīng)驗(yàn)證這是酮類缺陷產(chǎn)生的光譜學(xué)響應(yīng);我們得到以下