ZnO納米棒-MEH-PPV異質(zhì)結(jié)近紫外電致發(fā)光性能的改善研究.pdf

1、現(xiàn)今,人們對(duì)短波長(zhǎng)發(fā)光器件的需求日益增長(zhǎng)。一維的ZnO納米材料具有獨(dú)特的物理化學(xué)和光電特性,可應(yīng)用于紫外發(fā)光二極管,成為了人們研究的熱點(diǎn)。但由于其發(fā)光效率低以及P型摻雜困難,并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。本文中,我們采用簡(jiǎn)單的水熱法,制備出了高度取向的ZnO納米棒陣列。利用此種ZnO納米棒,制備了基于ZnO納米棒/MEH-PPV異質(zhì)結(jié)的近紫外發(fā)光二極管,并對(duì)改善其近紫外電致發(fā)光性能進(jìn)行了研究。
　　 首先,我們研究了ZnO納米棒的制備條

2、件以及有機(jī)層厚度對(duì)ZnO納米棒/MEH-PPV異質(zhì)結(jié)近紫外電致發(fā)光性能的影響。采用兩步法在ITO襯底上制備出所需的ZnO納米棒陣列。SEM表征說(shuō)明,ZnO納米棒整齊地垂直于襯底,棒直徑約為30nm,長(zhǎng)度約為100nm。XRD表征說(shuō)明,ZnO納米棒為纖鋅礦結(jié)構(gòu),沿C軸取向性生長(zhǎng)。通過(guò)光致發(fā)光測(cè)試,在350nm的激發(fā)光激發(fā)下,得到了波長(zhǎng)位于380nm的近紫外發(fā)光峰。因此,所制備的ZnO納米棒具有很好的質(zhì)量。而后制備出器件ITO/ZnO/Zn

3、O納米棒/MEH-PPV/Al。室溫下可檢測(cè)到380nm的近紫外電致發(fā)光。通過(guò)研究納米棒的生長(zhǎng)時(shí)間、有機(jī)層厚度對(duì)器件發(fā)光性能的影響,總結(jié)了ZnO納米棒/MEH-PPV異質(zhì)結(jié)近紫外電致發(fā)光的適合條件。
　　 其次,我們研究了空穴緩沖層對(duì)ZnO納米棒/MEH-PPV異質(zhì)結(jié)近紫外電致發(fā)光性能的改善。以熱蒸發(fā)的方法,在ITO襯底上沉積了ZnS或MoO3薄膜作為空穴緩沖層,并在其上生長(zhǎng)ZnO納米棒。構(gòu)造出的器件結(jié)構(gòu)為ITO/Zns(或Mo

4、O3),/ZnO/ZnO納米棒/MEH-PPV/Al。正向偏壓下,得到了較強(qiáng)的波長(zhǎng)位于380nm的近紫外發(fā)光。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,ZnS緩沖層的加入對(duì)器件的近紫外發(fā)光性能提高較大,相同直流電壓驅(qū)動(dòng)下,亮度可提高將近10倍,并且器件的啟亮電壓也明顯降低。因此,我們得到了一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉的制備近紫外電致發(fā)光器件的方法。此方法在一維納米ZnO的制備及應(yīng)用領(lǐng)域具有創(chuàng)新性。最后,深入分析了不同厚度的ZnS緩沖層影響器件發(fā)光性能的原因。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨