电荷转移态激子发光磁效应的反常电流依赖关系

作者：许静; 潘睿亨; 汤仙童; 邓金秋; 屈芬兰; 赵茜; 熊祖洪^*

来源：中国科学 技术科学, 2019, 49(12): 1583-1592.

• 电荷转移态激子
• 磁效应
• 能量转移
• 载流子陷阱

最近研究表明, 2,3,5,6-tetrakis(3,6-diphenylcar-bazol-9-yl)-1,4-dicyanobenzene (4CzTPN-Ph)是典型的分子内电荷转移态材料,其电致发光的磁效应(magneto-electroluminescence, MEL)可较好地用于器件发光的微观机制研究.本文以4CzTPN-Ph为客体,分别以宽带隙电子施主材料2,4,6-Tris[3-(diphenylphosphinyl)phenyl]-1,3,5-triazine(PO-T2T)和宽带隙电子受主材料4,4′,4′′-Tri(9-carbazoyl)triphenylamine (TCTA)以及两者共混形成的分子间电荷转移态材料(即激基复合物TCTA:PO-T2T)为主体制备了3种有机发光器件,并测量了它们在不同温度、电流和浓度下的MEL曲线.室温的实验发现,当掺杂主体分别为PO-T2T和TCTA时,它们的MEL曲线幅值表现出完全相反的电流依赖关系:前者的MEL幅值随着电流的增加而增加(即反常的电流依赖关系),后者的则随着电流的增加而减小(即正常的电流依赖关系).当分子间电荷转移态材料TCTA:PO-T2T为主体时,若客体4CzTPN-Ph浓度较低时,其MEL曲线幅值表现出正常的电流依赖关系,当浓度较高时则相反.通过对这3种器件结构以及相应的能级、主体发射谱和客体吸收谱分析可知,这些器件MEL曲线幅值的电流依赖关系是由主客体间的能量转移作用和载流子陷阱作用引起.而且,对于TCTA:PO-T2T为主体的器件,其20 K时在不同4CzTPN-Ph浓度下的MEL幅值表现出了与室温类似的电流依赖关系,这进一步证明了器件中激子发射机制的正确性.显然,本研究有助于深入理解基于4CzTPN-Ph发光器件微观机制的演化过程.