F8BT-P3HT共混聚合物放大自發(fā)輻射與電致發(fā)光特性的研究.pdf

1、共軛聚合物由于具有良好的發(fā)光特性與導(dǎo)電特性并且是很有潛力的激光增益介質(zhì)，近年來受到研究者們的廣泛關(guān)注。通過大量研究，人們已經(jīng)在光泵浦的聚合物受激輻射方面取得了很大的進(jìn)展，進(jìn)而將更多的精力轉(zhuǎn)向聚合物半導(dǎo)體電泵浦受激輻射的研究上，探索實(shí)現(xiàn)電泵浦下聚合物受激發(fā)射的可能，但是目前存在聚合物增益介質(zhì)的閾值相對(duì)較高，載流子遷移率低，損耗嚴(yán)重等諸多問題。本文針對(duì)這些問題，以F8BT和P3HT的共混聚合物為發(fā)光材料，制備了單層不對(duì)稱平面光波導(dǎo)和電致發(fā)光

2、器件，分別從降低聚合物增益材料閾值光強(qiáng)和增大材料的電荷注入與傳輸兩個(gè)方面進(jìn)行了研究:
　　1.研究了F8BT∶P3HT共混聚合物的放大自發(fā)輻射(Amplified SpontaneousEmission，ASE)特性，以及其光致發(fā)光特性和ASE特性的溫度效應(yīng)。在常溫下測(cè)試了不同P3HT比例的共混聚合物薄膜的ASE特性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)P3HT的質(zhì)量比小于20％時(shí)，共混聚合物薄膜的ASE閾值光強(qiáng)隨著P3HT比例增加而下降，并在P3HT比例約為

3、15％到20％時(shí)閾值最低。通過測(cè)量不同溫度下共混聚合物薄膜的光致發(fā)光特性并擬合PL光強(qiáng)與溫度的關(guān)系，計(jì)算出F8BT與P3HT含量為20％的共混薄膜的溫度猝滅激活呢能。發(fā)現(xiàn)F8BT中混入P3HT能減小其發(fā)光受溫度猝滅的影響。此外，研究了F8BT薄膜和P3HT含量為20％的共混薄膜受激輻射特性在80K到320K之間的溫度效應(yīng)，溫度降低導(dǎo)致F8BT∶P3HT共混薄膜ASE閾值光強(qiáng)顯著降低。
　　2.利用飛行時(shí)間法測(cè)量了含有不同P3HT比

4、例的F8BT∶P3HT共混物的載流子遷移率，發(fā)現(xiàn)隨著P3HT含量的增加，空穴和電子的遷移率均增加，但空穴增幅更大。制備了以活潑金屬為陰極的F8BT∶P3HT電致發(fā)光器件，測(cè)量了不同P3HT比例的器件的電流以及發(fā)光特性，發(fā)現(xiàn)隨著P3HT含量增加，器件的電荷注入電壓降低。此外，利用脈沖電壓驅(qū)動(dòng)的方式測(cè)量了F8BT∶P3HT共混聚合物電致發(fā)光器件的瞬態(tài)發(fā)光特性，發(fā)現(xiàn)摻入P3HT有利于載流子平衡輸運(yùn)。在相同外加電壓下，隨著摻入P3HT含量的增加