錳摻雜鋅基量子點及激基締合物在有機發(fā)光二極管中的應用.pdf

1、本論文主要針對兩個方面內容進行研究:1)Mn摻雜鋅基量子點的合成和Mn摻雜量子點在有機電致發(fā)光中的應用。通過選擇合適的有機配體采用更為綠色的方法合成ZnS∶Mn量子點。制備了基于Mn摻雜鋅基量子點的有機無機復合發(fā)光器件。2）有機電致發(fā)光中的激基締合物發(fā)光。制備出基于單種材料發(fā)光的白光器件，并且通過電子傳輸層的加入有效提高白光器件的發(fā)光效率。具體研究內容包括:
　　1、研究ZnS∶Mn摻雜量子點的綠色合成。選擇“成核摻雜”路線，十二

2、硫醇做配體合成熒光量子產率為50％的ZnS∶Mn量子點。研究MnS納米核生長溫度和時間、十二硫醇配體用量、Zn前驅液反應活性以及多次注入對摻雜量子點發(fā)光的影響。研究發(fā)現:①合理控制MnS的生長溫度和生長時間得到小尺寸的MnS納米核，提高摻雜量子點的熒光量子產率。MnS核的生長溫度過高容易生成粒徑過大的MnS核，溫度過低則難以形成MnS納米核。MnS核的生長是一個快速熟化的過程，過長的合成時間使得MnS粒徑過大，MnS納米晶發(fā)生熟化，Mn

3、離子不能有效摻雜。②十二硫醇作為配體對MnS納米核的生長有抑制作用，過量的十二硫醇使得MnS核難以形成，而不加入十二硫醇則MnS納米核粒徑過大，摻雜量子點的熒光量子產率降低，同時還需要加入S的油胺前驅液提供殼層生長硫源。③Zn前驅液的活性通過加入硬脂酸進行調節(jié)，S前驅液的加入引入了活性劑油胺使得反應體系具有很高的活性，硬脂酸的加入可有效抑制ZnS納米晶的形成，利于殼層的包覆，提高摻雜量子點熒光量子產率。④采用多次注射包覆ZnS殼層，有效

4、控制晶格擴散，抑制晶格排斥的產生，可以使得摻雜量子點的熒光量子產率提高。通過透射電鏡對合成的ZnS∶Mn摻雜量子點進行形貌表征，證實在多次注射包覆過程中，摻雜量子點粒徑增加，且合成近似球形閃鋅礦結構的ZnS∶Mn摻雜量子點。通過對ZnS∶Mn的退火處理研究，Mn離子在ZnS宿主材料的晶格擴散溫度為260℃。
　　2、Mn摻雜鋅基量子點的有機無機復合電致發(fā)光器件。①對合成的ZnS∶Mn摻雜量子點的光學特性進行分析，選擇PVK作空穴傳

5、輸層，制備基于ZnS∶Mn量子點的雙層有機無機復合發(fā)光二極管，得到PVK和ZnS∶Mn量子點兩者的發(fā)光。②對比ZnSe∶Mn量子點和合金殼層ZnSeS包覆Mn離子量子點的發(fā)光效率，ZnSeS∶Mn摻雜量子點熒光量子產率得到很大提高（由40％增加到60％）。分析ZnSe∶Mn和ZnSeS∶Mn量子點的光電子能譜，在合金殼層包覆的Mn摻雜量子點中Se和S的結合能向高能方向移動。對摻雜量子點的光學特性和形貌進行研究，證實合金殼層包覆的摻雜量子

6、點表面得到有效鈍化，表面缺陷態(tài)降低。③選擇PVK作空穴傳輸層，制備基于ZnSe∶Mn和ZnSeS∶Mn量子點的有機無機復合發(fā)光器件。在基于未進行鈍化處理的ZnSe∶Mn量子點的雙層發(fā)光器件中得到PVK和ZnSe∶Mn兩者的發(fā)光，隨著電壓的升高，來自摻雜量子點的發(fā)光得到提高;在多層復合發(fā)光器件中研究電子注入增加對摻雜量子點發(fā)光的影響。而經過鈍化處理的ZnSeS∶Mn摻雜量子點的發(fā)光器件中，獲得來自量子點的單獨發(fā)光。
　　3、Poly

7、-TPD激基締合物發(fā)光及在有機電致發(fā)光器件中的應用。我們系統(tǒng)研究了poly-TPD光致發(fā)光和電致發(fā)光，研究發(fā)現:①在單層poly-TPD的電致發(fā)光器件中同時存在本征發(fā)光、激基締合物發(fā)光和電致激基締合物發(fā)光，并且電致激基締合物的發(fā)光要強于本征和激基締合物發(fā)光。②同時研究電子傳輸材料TPBi對poly-TPD激基締合物發(fā)光的影響。摻雜TPBi的poly-TPD單層發(fā)光器件只得到電致激基締合物的發(fā)光，本征發(fā)光和激基締合物發(fā)光被有效抑制。③在基