有机/无机异质结在发光二极管、光电化学和光伏电池等领域有着重要而广泛的应用前景。它集物理学、化学、材料科学与光电子工程为一体,是实用性非常强的应用基础研究。其研究成果可直接服务于光电器件设计、实现高效的多功能发光器件及光电探测和能量转换。在深入研究分层优化及有机/无机异质结电致发光器件中,我们发现了几种激发方式并存于同一器件中。因此,本项目的目标是通过制备有机/无机异质结器件(其中无机部分为II-VI族化合物(如ZnSe等)),弄清低场效应下的电子过程及器件发光机理,研究不同激发机制(如注入发光、碰撞激发或是异质PN结发光)起主要作用的条件,以及它们之间的相互转换过程。为优化器件结构、最终实现高亮度蓝色发光器件及其在器件显示中的应用提供理论依据。
利用有机-无机异质结在低场下的少数载流子注入效应及结区的复合发光,可揭示无机及有机EL的基本物理问题。实验证实,有机-无机异质结的确能增强ZnSe的发光。 在有机异质结之间插入无机层可抑制激基复合物的产生,提高器件的发光效率。再利用无机发光层本身的特性(发光、透明和高的载流子迁移率等)就可得到稳定的有机-无机白光器件。如果插入BCP薄层,则可以部分地阻挡空穴并改变载流子的复合区域,调节各发光层之间的能量传递,容易获得白光器件。在器件ITO/NPB/BCP/Alq3/Alq3:DCJTB/Alq3/Al中,BCP与Alq3:DCJTB之间的Alq3薄层对该器件EL光谱中绿光的相对发光强度影响显著,用很薄的Alq3层就能得到强的绿光发射。优化器件结构,就能得到各有机层都很薄的、色坐标稳定的白光器件。 实验证实,Electroplex发光和Exciplex发光共同存在于TPD/PBD界面,并在高电场作用下相互竞争。460nm左右的发光峰属于Electroplex发光,而480nm左右的发光峰源于(TPD*PBD)类型的Exciplex发光。适当增加分子间的接触能提高激基复合物发光的几率。