激基复合物和非激基复合物中C545T薄层的发光机制

作者：赵源; 吕昭月^*; 邓鉴; 曾国庆

来源：光谱学与光谱分析, 2020, 40(12): 3711-3715.

• 光致发光
• C545T
• 能量传递
• 载流子捕获
• 激基复合物

研究了传统荧光材料香豆素C545T在激基复合物3DTAPBP/TPBi和非激基复合物CBP/TPBi体系中发光机制,器件结构为ITO/MoO3/3DTAPBP/C545T/TPBi/LiF/Al和ITO/MoO3/CBP/C545T/TPBi/LiF/Al。3DTAPBP, CBP和TPBi分别是有机材料2,2’-Bis(3-(N,N-di-p-tolylamino) phenyl) biphenyl, 4,4’-bis(N-carbazolyl)-2,2’-biphenyl, 1,3,5-tris(1-phenyl-1H-benzimidazol-2-yl) benzene的简称。薄膜3DTAPBP, CBP和TPBi的光致发光峰分别为415, 411和380 nm;异质结薄膜3DTAPBP/TPBi的光致发光光谱有两个发光峰:412和490 nm, 412 nm的峰可认为是3DTAPBP的发光,但490 nm的发光既不来自3DTAPBP,也不来自TPBi,是3DTAPBP与TPBi界面形成激基复合物产生的发光;而异质结薄膜CBP/TPBi的光致发光光谱表现为CBP和TPBi发光的叠加,未产生新的发光峰,因此CBP/TPBi界面不能形成激基复合物。把C545T插入激基复合物3DTAPBP/TPBi和非激基复合物CBP/TPBi界面,器件的电致发光光谱表明发光主要来自C545T。器件中, C545T与其两侧的材料相互扩散,形成掺杂体系,即C545T与3DTAPBP、 TPBi,或与CBP、 TPBi形成掺杂体系,掺杂体系中客体发光机制通常有两种:主体与客体之间的能量传递和客体直接捕获载流子形成激子发光。在激基复合物3DTAPBP/TPBi体系中,主体3DTAPBP/TPBi的发光涵盖了客体C545T的激发光谱,光谱重叠面积大,且器件的电流密度-电压曲线几乎不随C545T厚度(浓度)的增加而变化,因此发光机制主要是来自3DTAPBP/TPBi与C545T之间的能量传递。而在非激基复合物CBP/TPBi体系中,主体CBP/TPBi的发光与客体C545T的激发光谱重叠面积相对较小,能量传递较弱,同时器件的电流密度-电压曲线随C545T厚度(浓度)的增加向高电压方向移动,说明C545T捕获载流子复合发光,使得C545T越厚驱动电压越高,因此非激基复合物体系中, C545T发光机制以直接捕获载流子为主。

• 单位
  华东理工大学