Al纳米颗粒高频局域等离激元效应对BCzVBi深蓝光有机发光器件发光效率的影响

作者：王银霞; 白小川; 张勇; 李国庆^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 1-22.

• 深蓝荧光有机发光器件
• 局域等离激元效应
• Al纳米颗粒
• 发光效率

蓝紫光有机电致发光器件难以提升发光效率。本文以BCzVBi作为深蓝荧光材料，把Al纳米颗粒引入ITO/PEDOT:PSS/TAPC/BCzVBi:BCPO/TmPyPb/Liq/Al有机发光器件的TmPyPb电子传输层，尝试用Al纳米颗粒的高频局域等离激元效应来改善此问题。在室温真空蒸镀Al膜，厚度为1 nm时，形成尺寸在10纳米量级的分散纳米颗粒。将这种颗粒膜插入TmPyPb层内距离BCzVBi:BCPO发光层x = 4， 8， 12 nm处，与没有Al层的对比器件相比，器件的电流密度和发光亮度都会因载流子迁移率变差而下降。但在x = 8 nm，两者都显著回升。其机理可能在于，x < 8 nm，会产生过强的荧光淬灭，而x > 8 nm，到达Al颗粒的荧光衰减过多，又难以产生足够强的局域等离子体振荡。在x = 8 nm，达到最大亮度的电压(9 V)没有变化，最大亮度从4200 Cd·m-2降到3500 Cd·m-2，但电流密度也从335.19 mA·cm-2减小到145.71 mA·cm-2，使得电流效率反而从0.88 Cd·A-1提高到2.36 Cd·A-1，从而把外量子效率提升了170%，效率滚降比则从78%降到30.5%，压减61%。在电流密度高达270 mA·cm-2时，电流效率和外量子效率也能提升66.5%。这些结果表明，Al纳米颗粒高频局域表面等离激元确实能够有效增强深蓝光有机发光二极管的发光性能。

• 单位
  西南大学