金纳米粒对发光二极管光电性能和磁效应的影响

作者：王成; 徐冲; 关云霞^*; 李万娇; 保希; 宋家一; 陈丽佳; 牛连斌^*

来源：中国科学:物理学 力学 天文学 , 2022, 52(09): 95-103.

• 金纳米粒
• 缺陷钝化
• 效率滚降
• 有机磁效应
• 自旋混合

本文结合真空热蒸镀与旋涂法,成功制备出金纳米粒(Gold Nanoparticles, Au-NPs)修饰阳极的4种绿光器件.器件结构为ITO/Au-NPs/MoO3/NPB/Alq3/CBP/Cs Cl/Al.在室温下测量器件的光电特性、磁电致发光(Magneto-Electroluminescence, MEL)和磁电导(Magneto-Conductance, MC).在温度245–95 K,对CBP膜厚为15 nm的器件研究了磁电致发光和磁电导.结果表明,在阳极ITO表面旋涂一层金纳米粒薄膜,器件稳定性得到提升,器件最大亮度为14710 cd/m2,最大电流效率为4.79 cd/A.亮度为11890 cd/m2,电流效率滚降仅为5.47%,并且在195 K出现与室温完全相反线型的MC曲线.通过机理研究表明,金纳米粒吸附在阳极表面,缺陷被有效钝化,这是提升器件效率稳定的主要原因.利用非洛伦兹方程很好地拟合了245 K, 7 V的MC曲线,拟合结果B2=297.37 mT.器件内部的反向系间窜越(RISC)过程引起MC线型反转,由正变为负,三重态激子突破了向单重态激子转换的障碍,提高了三重态激子的利用率.本研究深入探讨了基于Au-NPs低效率滚降器件中的多种微观物理机制,同时也为设计高稳定性器件提供一种思路与可行的研究方法.

• 单位
  重庆师范大学; 电子工程学院