量子点发光二极管及载流子调控研究

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1、硕士学位论文量子点发光二极管及载流子调控研究作者姓名何志伟学科专业材料物理与化学指导教师彭俊彪教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2018年4月Studyofquantumdotslight-emittingdiodesandcarrierscontrolADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HeZhiweiSupervisor：Prof.PengJunbiaoSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：学校代号：10

2、561学号：201520114110华南理工大学硕士学位论文量子点发光二极管及载流子调控研究作者姓名：何志伟指导教师姓名、职称：彭俊彪教授申请学位级别：硕士学科专业名称：材料物理与化学研究方向：光电材料器件与物理论文提交日期：2018年4月10日论文答辩日期：2018年5月29日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：叶轩立委员：彭俊彪何志才王磊兰林锋摘要量子点（quantumdots,QDs）由于其发光波长的尺寸依赖性、发光峰窄、以及高的量子效率等优异的发光特性，已经用于可超薄显示的量子点发光二极管（quantumd

3、otslight-emittingdevices,QLEDs），并被期待作为下一代平板显示技术的优秀候选材料之一。同时，基于量子点电致发光的白光器件也逐渐引起了人们的关注，基于量子点电致发光的白光器件根据其发光层的组成不同，可以分为全量子点白光和有机/量子点杂化白光。由于有机蓝光相比于蓝光量子点有着更高的效率及更长的寿命，所以有机蓝光杂化红绿量子点可能是更为有效的制备白光的途径。本文基于电子的注入与传输，分别通过正装及倒装器件结构制备了高效的有机蓝光/红绿量子点杂化的白光器件。在正装器件结构中，通过对比分别以Ba/Al和ZnO/Al作为阴极的器件

4、的电致发光光谱，发现Ba/Al电极对量子点发光具有严重的淬灭作用；而以ZnO/Al作为器件阴极的有机/量子点杂化白光器件，最大电流效率达到2.65cd/A，色坐标为（0.31，0.31），器件的最大亮度可以达到11158cd/m2。通过设计倒装器件结构，用PEI修饰ZnO作为器件的电子注入层，可降低电子从ZnO向蓝光聚合物注入的势垒，该白光器件的电流效率提高至5.3cd/A，启亮电压降为3.2V，是目前报道的有机/量子点杂化白光器件的效率最高值。此外，该器件电致发光（EL）光谱稳定。当器件的亮度从100cd/m2提高至10000cd/m2时，色坐

5、标改变较小，从（0.29，0.30）变化到（0.32，0.34）。为提高量子点发光器件的电致发光效率，第四章系统研究了空穴电流对量子点发光二极管器件效率的影响。通过在空穴传输层PVK中混入空穴迁移率较高的材料TFB，提高空穴电流，结果表明不同混合比例下，空穴电流均有提升，但器件效率反而下降。为了排除掺杂对空穴传输层与量子点发光层界面的影响，采用Poly-TPD/PVK的双层空穴传输层结构，实验结果仍然显示尽管器件的空穴电流密度有明显提升，但器件效率仍然呈现下降趋势，对其相关机理进行了初步研究。关键词:有机/量子点杂化；量子点白光二极管；载流子注入

6、与平衡；Forster能量转移；载流子捕获；空穴电流密度；激子淬灭IAbstractQuantumdots(QDs)havebeenwidelyusedinquantumdotslightemittingdiodes(QLEDs),duetotheiruniqueopticalpropertiessuchassize-dependentemissionwavelength,sharpemissionpeak,andhighluminescentquantumefficiency.It’swidelyregardedasagreatcandidat

7、efornext-generationflatpaneldisplaytechnology.Whitequantumdotslight-emittingdiode(WQLEDs)hasgraduallyattractedmuchattention.Thewhitelightdevicesbasedonquantumdotelectroluminescencecanbedividedintofullquantumdotwhitelightandorganic/quantumdothybridwhitelightaccordingtothecompo

8、sitionofthelightemittinglayer.Becauseorganicbluehashigherefficiencya