zno纳米颗粒薄膜与有机聚合物材料复合电致发光研究

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1、文臻交万方数据硕士学位论文ZnO纳米颗粒薄膜与有机聚合物材料复合电致发光研究TheelectroluminescenceofZnOnanoparticlefilm／organicpolymerheterostructuredevices作者：高松导师：赵谡玲北京交通大学2014年6月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校

2、向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：翮签字日期：伽I甲年∥月形日聊繇匙勘金签字日期多功绛∥月形日万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士／博士学位论文密级：公开ZnO纳米颗粒薄膜与有机聚合物材料复合电致发光研究TheelectroluminescenceofZnOnanoparticlefilm／organicpolymerheterostructuredevices作者姓名：高松导师姓名

3、：赵谡玲学位类别：理学学科专业：光学学号：11121777职称：教授学位级别：硕士研究方向：平板显示技术与器件北京交通大学北尿父遍大字2014年6月万方数据致谢本论文的工作是在我的导师赵谡玲教授的悉心指导下完成的，赵谡玲教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来赵谡玲老师在学习和生活中对我的关心和指导。徐叙珞院士、徐征教授、张福俊教授和冀国蕊老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向徐叙珞院士、徐征教授、张福俊教授和冀国蕊老师表示衷心的谢意。本

4、论文的主要实验工作是在北京交通大学光电子技术研究所完成，实验期间同样得到光电子技术研究所其他老师的热心帮助，他们对我实验实验中出现的问题和论文修改都提出很多的宝贵意见，在衷心感谢光电所的老师们。在实验室中工作以及撰写论文期问，徐欣、孔超、龚伟、王健、闰光、樊星、杨倩倩等师兄师姐，以及杨一帆、刘志民、刘志方、赵玲、张成文、陈海涛、崔越、王梓轩、黄清雨、黄迪、何月娣等同学对我的研究工作给予了极大地帮助，在此向他们表达我的由衷谢意。另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。万方数据北京交通大学硕士学位论文摘要

5、摘要：作为一种宽禁带的半导体材料，ZnO因其稳定的理化性质和优异的光电性能受到人们越来越多的关注。ZnO具备发射蓝光、紫外光的条件优势，在短波长发光二极管、高密度存储等领域的应用前景十分诱人。然而，P型ZnO的制备困难始终是限制ZnO紫外电致发光研究进展的一个瓶颈。近年来，随着有机半导体的快速发展和ZnO纳米结构的不断丰富，许多课题组利用ZnO纳米阵列与有机材料来制备有机无机复合电致发光器件。本课题组利用水浴法合成的ZnO纳米棒阵列与有机物聚合物MEH．PPV复合，实现了ZnO的近紫外电致发光。然而，水浴法生长的ZnO纳米棒

6、阵列存在阵列表面不整齐，纳米棒顶端的MEH．PPV有机层容易被击穿，器件稳定性不高等问题。针对以上问题，本人采用溶胶．凝胶法，制备了ZnO纳米颗粒薄膜与有机聚合物材料复合的ZnO电致发光二极管，实现了ZnO的近紫外电致发光，并对其发光机理进行了研究。首先，采用溶胶．凝胶法制备了ZnO纳米颗粒薄膜，并研究了ZnO纳米颗粒薄膜的制备条件和光电性能。在ITO上采用溶胶．凝胶法制备出了粒径比较均匀、表面比较平整的ZnO纳米颗粒薄膜。SEM表征显示，ZnO纳米颗粒粒径约30nm，均匀分布，纳米颗粒薄膜表面平整。这样有利于采用旋涂法在纳

7、米颗粒薄膜表面制备均匀无针孔的有机薄膜。光致发光光谱表明，ZnO纳米颗粒薄膜的光致发光中心在393nm附近，来源于ZnO的带边激子发射，且缺陷发光较弱，这样有利于实现ZnO纳米颗粒薄膜器件的近紫外电致发光。其次，制备了ZnO纳米颗粒薄膜／MEH．PPV异质结的近紫外电致发光二极管，并研究了有机层与ZnO纳米颗粒薄膜厚度变化对该结构器件电致发光性能的影响。采用旋涂的方法在ZnO纳米颗粒薄膜表面制备了MEH．PPV有机层，构造出结构为11’O／ZnO纳米颗粒薄膜／MEH．PPV／LiF／Al的器件。实验结果表明，以3500r／m

8、in的转速旋涂有机层制备的器件能够得到较强的ZnO近紫外电致发光，且MEH．PPV发光很微弱。当ZnO纳米颗粒薄膜厚度约为60nm时，所制备的器件稳定性较强且ZnO缺陷发光很微弱。最后，首次尝试制备了ZnO纳米颗粒薄膜／PMMA结构的紫外电致发光器件，并研究了该器件的紫外电致发光性能。实验