有机小分子与金属氧化物复合材料在红外上转换器件中的应用研究

发布时间：2017-07-16 15:19

  本文关键词：有机小分子与金属氧化物复合材料在红外上转换器件中的应用研究

  更多相关文章： 有机半导体 红外上转换器件 有机发光二极管 复合物 信噪比

【摘要】：近年来,光上转换器件因其在红外成像器件中的潜在应用备受人们的关注,但目前无机、纯有机红外上转换器件的发展面临了制备工艺复杂、材料选择面窄、红外探测波段范围小等挑战。为了解决这些问题,本论文的主要工作是探究新型复合材料在红外-可见光上转换器件中的应用,并实现波长约为1.50 um的红外上转换的研究目标。实验制备了复合物/有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode, OLED)的红外光上转换器件,其中复合物为有机小分子材料(TCTA)掺杂金属氧化物(Mo03)形成的电荷转移复合物(Charge Transfer Complex, CTC)。为了筛选出最适宜红外上转换器件的阳极材料,本论文首先选择ITO导电玻璃和FTO导电玻璃作为器件基底材料进行对比研究,实验结果表明,ITO更适合作为器件的阳极材料。为了进一步降低暗电流特性,本论文对空穴阻挡层材料及厚度进行了优化,发现厚度为10nm的BCP作为空穴阻挡层材料,器件在无光照条件下启亮电压高、阻挡效果好、器件信噪比值大。此外,实验结果证明,红外上转换器件在红外光照功率密度低于2961mW/cm2范围内具有良好的稳定性。为了优化TCTA:MoO3红外探测层在红外上转换器件中的应用,本论文对其掺杂浓度和厚度进行了系统的研究。结果表明,掺杂浓度为5 wt%、厚度为400nm的红外探测层能获得最佳的红外上转换器。综上所述,本论文工作通过优化阳极材料、空穴阻挡层材料及厚度、红外探测层的掺杂浓度和厚度,从而制备出了性能指标较为理想的红外上转换器件,实现了红外光到可见光的上转换目标。
【关键词】：有机半导体 红外上转换器件 有机发光二极管 复合物 信噪比
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;TN366;TN21
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 研究背景7-18
• 1.1 红外成像技术简介7-8
• 1.2 红外上转换器件的发展8-17
• 1.3 本文主要工作17-18
• 第二章 红外上转换器件工作机理18-22
• 2.1 电荷转移复合物(CTC)形成原理18-21
• 2.1.1 掺杂原理18-20
• 2.1.2 电荷转移复合物形成过程20-21
• 2.2 OLED工作机理21-22
• 第三章 器件的实验制备与测量22-35
• 3.1 真空热蒸镀与实验仪器简介22-25
• 3.1.1 有机室23-24
• 3.1.2 金属室24-25
• 3.2 实验材料25-26
• 3.3 蒸镀前期的准备工作26-27
• 3.4 基片的清洗27-29
• 3.5 薄膜沉积监测29-31
• 3.6 蒸镀过程中的参数设置31-32
• 3.7 表征器件性能的各项参数32-33
• 3.8 器件测量33-35
• 3.8.1 器件测试仪器33-34
• 3.8.2 器件测试软件34-35
• 第四章 红外上转换器件的实现与性能优化35-57
• 4.1 器件结构和工作原理35-37
• 4.2 器件基底的选取37-41
• 4.2.1 器件设计37-39
• 4.2.2 实验结果分析与讨论39-41
• 4.3 器件阻挡层材料的选取与厚度优化41-49
• 4.3.1 器件设计42
• 4.3.2 阻挡层材料选取的实验结果分析42-43
• 4.3.3 阻挡层厚度优化实验结果分析43-49
• 4.4 器件稳定性的实验验证与分析49-50
• 4.5 红外吸收层的优化50-56
• 4.5.1 器件设计50-51
• 4.5.2 外吸收层的掺杂浓度对器件性能的影响51-54
• 4.5.3 外吸收层的厚度对器件性能的影响54-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 本文总结57
• 5.2 展望57-59
• 参考文献59-63
• 致谢63

，

本文编号：549324