ZnO/MEH-PPV异质结器件紫外电致发光的改善以及发光机理的研究

发布时间：2021-10-07 23:34

　　随着短波长光学器件的需求日益增长,ZnO作为宽禁带半导体越来越受到关注,ZnO纳米材料的电致发光器件成为研究热点。因为宽禁带材料的低掺杂率,p型ZnO的制备问题一直难以突破。本实验小组在之前的研究工作中,采用简单低廉的低温水热二步法制备出取向一致、结晶良好的ZnO纳米棒阵列,制备出ZnO纳米棒/MEH-PPV反型异质结器件,在直流电压下可以观测到ZnO的近紫外发光。但是器件也存在着很多问题,比如光谱不纯、启亮电压偏高、发光强度低、载流子的注入传输不平衡、发光机理不完善等。因此本论文针对改善ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结器件进行了以下工作。首先,为了提高ZnO纳米棒的结晶性,首次尝试用掺铝ZnO薄膜（AZO）作为器件的透明导电氧化层,制备了AZO/ZnO/ZnO纳米棒/MEH-PPV/A1器件,在直流偏压下观测到ZnO在380nm处紫外带边发光。与传统的ITO电极相比,由于AZO的高功函数和晶格匹配,它更适合用于ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结器件的电极,所以AZO作为电极的器件比ITO器件启亮电压更低,发光亮度增强。在MEH-PPV上蒸镀一层0.8nm的LiF后,器件的启亮电压进... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)四方岩盐矿型(b)立方闪梓矿型（c)六方纤梓矿型

图1-2带间跃迁发光示意图如图1-2，价带相当于被电子充满的阴离子价电层，导带与价带之间存在能隙，在能隙中不存在任何电子能级。在室温下，ZnO的能隙宽度约为3.37eV。5

图1-3激子福射复合发光示意图如图1-3，还有一类吸收能量低于能隙，电子向低于导带底部的能级跃迁，形成电子-空穴对，此束缚的电子-空穴系统称为激子。激子根据其束缚能的强弱，分为弱束缚能的瓦尼尔（Wannier)激子和强束缚能的弗兰克（Frenkel)激子。由于ZnO纳米结构具有的大比表面积和宽带隙，体积效应使得电子的自由程限制在纳米尺度内，和激发光波长相当，从而使电子、空穴波函数叠加，形成W-激子，高浓度W-激子在低于导带附近激子能级。由于W-激子的不稳定性，它会发生福射复合

【参考文献】：
期刊论文
[1]有机无机异质结电致发光器件发光机理的研究[J]. 于文革,徐征,曲崇,徐恩生.  液晶与显示. 2004(03)
[2]纳米科技与计算机技术[J]. 宫自强.  现代物理知识. 2003(03)

硕士论文
[1]ZnO纳米颗粒薄膜与有机聚合物材料复合电致发光研究[D]. 高松.北京交通大学 2014
[2]ZnO纳米阵列与聚合物材料复合器件的界面特点和载流子传输机制研究[D]. 杨一帆.北京交通大学 2014



本文编号：3422997