量子点发光二极管功能层厚度确定方法
【图文】：
基础上，通过仿真分析，优化器件各功能层的厚度来提高载流子注入平衡．其具体步骤为：首先任意设定合理的发光层厚度，后通过隧穿模型确定电子传输层厚度；在此基础上，通过空间电荷限制电流模型确定空穴传输层厚度．按照该方法，，本文根据仿真结果实验制备了具有不同电子传输层厚度的红光量子点发光二极管，并结合仿真对不同器件性能进行了分析．对比仿真与实验结果表明，本文提出的各功能层厚度的确定方法是可行、有效的．１发光机理与载流子注入模型本文对多层结构ＱＬＥＤｓ进行了仿真分析，器件结构见图１，器件由阳极（Ａｎｏｄｅ）、空穴注入层（ＨｏｌｅＩｎｊｅｃｔｉｏｎＬａｙｅｒ，ＨＩＬ）、空穴传输层（ＨｏｌｅＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ，ＨＴＬ）、量子点发光层（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＬａｙｅｒ，ＥＬ）、电子传输层（ＥｌｅｃｔｒｏｎＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ，ＥＴＬ）以及阴极（Ｃａｔｈｏｄｅ）组成．器件的发光过程主要包括：在外加电场作用下，空穴与电子分别由阳极、阴极注入器件；空穴经过空穴注入层及空穴传输层后到达发光层；由阴极注入电子传输层的电子进入发光层；电子与空穴在发光层内形成激子，通过激子的辐射复合发光．器件中载流子的注入与传输受到界面势垒、载流子传输层厚度、材料介电常数、载流子迁移率等因素的制约［９］．器件能级见图２，空穴注入层的引入不仅降低了空穴由阳极注入空穴传输层的势垒还起到了改善阳极的表面形态的作用．载流子传输层的引入解决了正负电极的功函数与发光层不匹配的问题，使得载流子更易于注入发光层，很大程度上减少了载流子在电极附近的积累，既解决了载流子注入平衡的问题，又使得发
ＥｍｉｔｔｉｎｇＬａｙｅｒ，ＥＬ）、电子传输层（ＥｌｅｃｔｒｏｎＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ，ＥＴＬ）以及阴极（Ｃａｔｈｏｄｅ）组成．器件的发光过程主要包括：在外加电场作用下，空穴与电子分别由阳极、阴极注入器件；空穴经过空穴注入层及空穴传输层后到达发光层；由阴极注入电子传输层的电子进入发光层；电子与空穴在发光层内形成激子，通过激子的辐射复合发光．器件中载流子的注入与传输受到界面势垒、载流子传输层厚度、材料介电常数、载流子迁移率等因素的制约［９］．器件能级见图２，空穴注入层的引入不仅降低了空穴由阳极注入空穴传输层的势垒还起到了改善阳极的表面形态的作用．载流子传输层的引入解决了正负电极的功函数与发光层不匹配的问题，使得载流子更易于注入发光层，很大程度上减少了载流子在电极附近的积累，既解决了载流子注入平衡的问题，又使得发光层远离电极，有效防止了电极对发光的淬灭［１３］．图１器件结构Ｆｉｇ．１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆＱＬＥＤ图２器件能级Ｆｉｇ．２Ｅｎｅｒｇｙ－ｂａｎｄｄｉａｇｒａｍｏｆＱＬＥＤ０８２３００２－２
【作者单位】： 北京信息科技大学自动化学院;北京交通大学电子信息工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(No.2015CB654605)资助~~
【分类号】：TN312.8
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