激基复合物有机发光二极管中不同电荷平衡引起多种电流依赖的系间窜越和反向系间窜越过程

作者：赵茜; 陈敬; 彭腾; 刘俊宏; 汪波; 陈晓莉; 熊祖洪^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 1-11.

• 激基复合物
• 磁电致发光
• 系间窜越
• 反向系间窜越

激基复合物有机发光二极管(exciplex-based organic light-emitting diodes， EB-OLEDs)中自旋对态(spin-pair states)的系间窜越(intersystem crossing， ISC)和反向系间窜越(reverse ISC， RISC)是重要的自旋混合过程. 它们通常展示正常的电流依赖关系， 即随电流的增大而减弱. 本文利用磁电致发光(magneto-electroluminescence， MEL)作为指纹式探测工具， 在具有不同电荷平衡的EB-OLEDs中观察到多种电流依赖的ISC和RISC过程. 它们有趣地表现为: 随着器件注入电流增大， 非平衡器件中电流依赖的MEL曲线呈现从正常ISC(1-25 μA)向反常ISC(25-200 μA)过程的转换， 而平衡器件中电流依赖的MEL曲线则展示从正常ISC(1-5 μA)向反常RISC(10-50 μA)然后向正常RISC(50-150 μA)最后向反常ISC(200-300 μA)过程的转换. 通过拟合和解析MEL曲线， 发现非平衡和平衡器件中的ISC和RISC过程随着电流增大都先增强后减弱. 这些丰富而有趣的转换可归因于增大电流时自旋对态增加的数量与其减短的寿命之间的竞争. 此外， 平衡器件中的RISC过程比非平衡器件中的更强， 从而导致平衡器件的外量子效率比非平衡器件的更高. 显然， 本工作不但加深了对EB-OLEDs中电流依赖的ISC和RISC过程的理解， 还为设计制作高效率EB-OLEDs提供了清晰的器件物理思路.

• 单位
  西南大学