基于稀土配合物NdQ及PbS量子點(diǎn)的近紅外電致發(fā)光器件的研究.pdf

1、近紅外波段（800-1600nm）在光纖通信，生物和傳感器等方面有重要的應(yīng)用，將電致發(fā)光器件的發(fā)光波長擴(kuò)展到近紅外波段具有重要的意義。稀土離子配合物能夠獲得窄的發(fā)射峰，在近紅外波段可以實(shí)現(xiàn)高的發(fā)光效率。窄帶隙半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料也因其量子尺寸調(diào)節(jié)，性能穩(wěn)定，可溶液處理等特性吸引了很多研究人員的關(guān)注。本論文主要研究基于稀土配合物NdQ和PbS量子點(diǎn)的近紅外電致發(fā)光器件。
　　 (1)采用NdCl3的水溶液與8-羥基喹啉的甲醇溶液在室溫

2、下反應(yīng)合成了稀土配合物NdQ，分析了其光學(xué)性質(zhì)和機(jī)制。將NdQ與聚合物PVP混合制備了稀土雜化材料，由于使NdQ分子結(jié)構(gòu)更加剛性化，配體吸收能量可以高效地傳遞給Nd3+，因此增強(qiáng)了Nd3+的熒光發(fā)射強(qiáng)度。
　　 (2)制備了結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT∶PSS/PVK/NdQ/Al的近紅外OLED，結(jié)果顯示在905、1064、1340nm處均觀察到熒光發(fā)射，分別對應(yīng)于Nd3+的4F3/2→4I9/2，4F3/2→4I11/2，4F3

3、/2→4I13/2能級躍遷。討論了兩種功能層對器件Ⅰ-Ⅴ曲線和EL光譜的影響，PEDOT∶PSS高的導(dǎo)電性降低了器件的串聯(lián)電阻，增大了器件的工作電流;PVK與PEDOT∶PSS共同降低了空穴的注入勢壘，實(shí)現(xiàn)了NdQ發(fā)光層區(qū)域的載流子的注入平衡并改善了器件的發(fā)射強(qiáng)度。此外，PVK有效降低了ITO電極表面粗糙度，也是提高器件性能的原因之一。
　　 (3)制備了結(jié)構(gòu)為ITO/PVK∶NPB/NdQ/Al的雙發(fā)光層白光有機(jī)電致發(fā)光器件，

4、通過PVK∶NPB層的藍(lán)光與NdQ層的橙色光混合實(shí)現(xiàn)了很好的白光發(fā)射。
　　 (4)PbS納米晶是一種重要半導(dǎo)體材料，在太陽能電池和光探測器等領(lǐng)域的應(yīng)用備受關(guān)注。我們以不同粒徑的PbS量子點(diǎn)薄膜作為波長轉(zhuǎn)換膜，形成了簡單結(jié)構(gòu)的PbSQDs/Glass/ITO/PVK∶NPB/Al的近紅外電致發(fā)光器件，正向電場下獲得900-1600nm范圍可調(diào)節(jié)峰值的近紅外光發(fā)射。當(dāng)以單獨(dú)的PbS量子點(diǎn)作為有源層時(shí)，在可見光區(qū)獲得了發(fā)射波長隨電壓