林欣:甲胺铅溴钙钛矿量子点的制备及其在电致发光器件中的应用研究论文

林欣:甲胺铅溴钙钛矿量子点的制备及其在电致发光器件中的应用研究论文

本文主要研究内容

作者林欣(2019)在《甲胺铅溴钙钛矿量子点的制备及其在电致发光器件中的应用研究》一文中研究指出:近年来,有机/无机杂化钙钛矿量子点以其自身优异的特性而引起了人们的广泛关注。相比传统的有机发光材料,有机/无机杂化钙钛矿量子点作为直接带隙半导体材料,具有荧光量子产率高、色纯度高、光谱在可见光区域可调以及制备工艺简单等特点,在发光二极管、太阳能电池、光探测及激光器件等领域有广阔的应用前景。本论文的研究目的是合成出高荧光量子产率的CH3NH3PbBr3钙钛矿量子点材料,进而制备出高性能的钙钛矿量子点器件。主要研究了钙钛矿量子点的光电性质和及其在QLED中的应用,利用聚合物掺杂小分子与双聚合物掺杂的空穴传输层来优化器件结构,提高其空穴传输性能,促进发光层中的载流子的平衡复合,最终制备出低启亮电压、高亮度的绿光QLED器件。具体的研究内容如下:1.基于改进的配体辅助再沉淀技术,合成出粒径约5 nm的胶体CH3NH3PbBr3钙钛矿量子点,并将其分别分散于正己烷和甲苯溶剂中。使用TEM及XRD对钙钛矿量子点的形貌和结构进行测试表征;利用XPS与UPS对钙钛矿量子点进行了元素和能级结构的分析;通过SEM和AFM测试,比较了不同分散剂对量子点薄膜成膜性的影响;利用稳态和瞬态PL光谱探究了不同分散剂对量子点光学性质的影响。结果表明正己烷溶剂与量子点的表面配体具有良好的相容性,使量子点具有较高的荧光量子产率,且具有较好的成膜特性。为进一步研究钙钛矿量子点发光器件提供了依据。2.将所合成的钙钛矿量子点材料作为发光层制备出绿光QLED器件,其结构为:ITO/PEDOT:PSS/HTL/QDs/TPBi/LiF/Al。利用聚合物PVK掺杂不同的有机小分子作为空穴传输层来研究其对发光器件的性能影响。通过SEM、AFM、瞬态PL光谱探究了不同空穴传输层对钙钛矿量子点薄膜的影响。通过开尔文探针对空穴传输层能级的变化进行了分析,并利用交流阻抗谱测量了器件的传输电阻。结果表明,PVK掺杂TAPC作为空穴传输层可以明显提高器件的空穴传输能力,降低空穴传输层与发光层间的势垒,平衡了载流子在发光层中的注入,从而降低了器件的启亮电压并提高了器件的发光性能。最优化的QLED器件的启亮电压降低至3.6 V,在9 V下获得了6466 cd/m2的最大亮度,其最大电流效率为7.06 cd/A。3.利用溶液法制备出双聚合物掺杂型(PVK:PTAA)的空穴传输层,通过调节掺杂比例及优化其成膜特性,有效提高了QLED器件的发光性能。利用AFM、SEM、稳态及瞬态PL光谱对空穴传输层进行了表面形貌与光学特性的测试表征;通过开尔文探针、C-AFM和交流阻抗等方法分析了空穴传输层的能级与电荷传输特性。结果表明PVK掺杂PTAA的空穴传输层提升了薄膜表面的功函数,提高了其空穴传输能力,并有效地阻挡了电子向传输层的扩散,从而促进载流子在发光层中有效地平衡复合。最优化的钙钛矿QLED器件的启亮电压为3.2 V,最大亮度提高到7352 cd/m2,器件的电流效率也提高到11.10 cd/A。

Abstract

jin nian lai ,you ji /mo ji za hua gai tai kuang liang zi dian yi ji zi shen you yi de te xing er yin qi le ren men de an fan guan zhu 。xiang bi chuan tong de you ji fa guang cai liao ,you ji /mo ji za hua gai tai kuang liang zi dian zuo wei zhi jie dai xi ban dao ti cai liao ,ju you ying guang liang zi chan lv gao 、se chun du gao 、guang pu zai ke jian guang ou yu ke diao yi ji zhi bei gong yi jian chan deng te dian ,zai fa guang er ji guan 、tai yang neng dian chi 、guang tan ce ji ji guang qi jian deng ling yu you an kuo de ying yong qian jing 。ben lun wen de yan jiu mu de shi ge cheng chu gao ying guang liang zi chan lv de CH3NH3PbBr3gai tai kuang liang zi dian cai liao ,jin er zhi bei chu gao xing neng de gai tai kuang liang zi dian qi jian 。zhu yao yan jiu le gai tai kuang liang zi dian de guang dian xing zhi he ji ji zai QLEDzhong de ying yong ,li yong ju ge wu can za xiao fen zi yu shuang ju ge wu can za de kong xue chuan shu ceng lai you hua qi jian jie gou ,di gao ji kong xue chuan shu xing neng ,cu jin fa guang ceng zhong de zai liu zi de ping heng fu ge ,zui zhong zhi bei chu di qi liang dian ya 、gao liang du de lu guang QLEDqi jian 。ju ti de yan jiu nei rong ru xia :1.ji yu gai jin de pei ti fu zhu zai chen dian ji shu ,ge cheng chu li jing yao 5 nmde jiao ti CH3NH3PbBr3gai tai kuang liang zi dian ,bing jiang ji fen bie fen san yu zheng ji wan he jia ben rong ji zhong 。shi yong TEMji XRDdui gai tai kuang liang zi dian de xing mao he jie gou jin hang ce shi biao zheng ;li yong XPSyu UPSdui gai tai kuang liang zi dian jin hang le yuan su he neng ji jie gou de fen xi ;tong guo SEMhe AFMce shi ,bi jiao le bu tong fen san ji dui liang zi dian bao mo cheng mo xing de ying xiang ;li yong wen tai he shun tai PLguang pu tan jiu le bu tong fen san ji dui liang zi dian guang xue xing zhi de ying xiang 。jie guo biao ming zheng ji wan rong ji yu liang zi dian de biao mian pei ti ju you liang hao de xiang rong xing ,shi liang zi dian ju you jiao gao de ying guang liang zi chan lv ,ju ju you jiao hao de cheng mo te xing 。wei jin yi bu yan jiu gai tai kuang liang zi dian fa guang qi jian di gong le yi ju 。2.jiang suo ge cheng de gai tai kuang liang zi dian cai liao zuo wei fa guang ceng zhi bei chu lu guang QLEDqi jian ,ji jie gou wei :ITO/PEDOT:PSS/HTL/QDs/TPBi/LiF/Al。li yong ju ge wu PVKcan za bu tong de you ji xiao fen zi zuo wei kong xue chuan shu ceng lai yan jiu ji dui fa guang qi jian de xing neng ying xiang 。tong guo SEM、AFM、shun tai PLguang pu tan jiu le bu tong kong xue chuan shu ceng dui gai tai kuang liang zi dian bao mo de ying xiang 。tong guo kai er wen tan zhen dui kong xue chuan shu ceng neng ji de bian hua jin hang le fen xi ,bing li yong jiao liu zu kang pu ce liang le qi jian de chuan shu dian zu 。jie guo biao ming ,PVKcan za TAPCzuo wei kong xue chuan shu ceng ke yi ming xian di gao qi jian de kong xue chuan shu neng li ,jiang di kong xue chuan shu ceng yu fa guang ceng jian de shi lei ,ping heng le zai liu zi zai fa guang ceng zhong de zhu ru ,cong er jiang di le qi jian de qi liang dian ya bing di gao le qi jian de fa guang xing neng 。zui you hua de QLEDqi jian de qi liang dian ya jiang di zhi 3.6 V,zai 9 Vxia huo de le 6466 cd/m2de zui da liang du ,ji zui da dian liu xiao lv wei 7.06 cd/A。3.li yong rong ye fa zhi bei chu shuang ju ge wu can za xing (PVK:PTAA)de kong xue chuan shu ceng ,tong guo diao jie can za bi li ji you hua ji cheng mo te xing ,you xiao di gao le QLEDqi jian de fa guang xing neng 。li yong AFM、SEM、wen tai ji shun tai PLguang pu dui kong xue chuan shu ceng jin hang le biao mian xing mao yu guang xue te xing de ce shi biao zheng ;tong guo kai er wen tan zhen 、C-AFMhe jiao liu zu kang deng fang fa fen xi le kong xue chuan shu ceng de neng ji yu dian he chuan shu te xing 。jie guo biao ming PVKcan za PTAAde kong xue chuan shu ceng di sheng le bao mo biao mian de gong han shu ,di gao le ji kong xue chuan shu neng li ,bing you xiao de zu dang le dian zi xiang chuan shu ceng de kuo san ,cong er cu jin zai liu zi zai fa guang ceng zhong you xiao de ping heng fu ge 。zui you hua de gai tai kuang QLEDqi jian de qi liang dian ya wei 3.2 V,zui da liang du di gao dao 7352 cd/m2,qi jian de dian liu xiao lv ye di gao dao 11.10 cd/A。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自天津理工大学的林欣,发表于刊物天津理工大学2019-07-16论文,是一篇关于钙钛矿量子点论文,电致发光器件论文,掺杂空穴传输层论文,低压驱动论文,高效率论文,天津理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自天津理工大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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