红荧烯掺入多种激基复合物器件的微观过程

作者：马彩虹; 汤仙童; 许静; 叶晟楠; 朱洪强; 王影; 屈芬兰; 熊祖洪

来源：科学通报, 2021, 66(01): 63-72.

• 红荧烯
• 电致发光磁响应
• 激基复合物
• 能量转移
• 高能级反向系间窜越

红荧烯（5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene,Rubrene）是一种典型的发射橙黄光的荧光客体材料,因具有丰富的微观过程而被广泛运用于主客体掺杂器件中,但将其掺杂在具有延迟荧光特性的激基复合物主体中的研究还较少本文把2%的Rubrene掺杂到具有不同三重态激子能量的四种激基复合物主体里,以指纹式的有机电致发光磁响应（magneto-electroluminescence,MEL）曲线作为探测工具,研究了此类掺杂体系的能量传输和光发射机制.实验发现当主体激基复合物的三重态激子（EX3）能量低于Rubrene客体的第二级三重态激子(T2,Rub)能量时,器件的MEL曲线表现为主体极化子对间的系间窜越（intersystem crossing,ISC）过程;否则,器件MEL低磁场部分的线型来源于Rubrene激子的高能级反向系间窜越(high-level reverse intersystem crossing,HL-RISC;T2,Rub→S1,Rub)过程;MEL高磁场部分的线型在大电流密度下由Rubrene三重态激子间的聚合反应(T1,Rub+T1,Rub→S1,Rub+S0,Rub)引起,在小电流密度下由单重态激子的分裂(S1,Rub+S0,Rub→T1,Rub+T1,Rub)过程决定.此外,温度和电流密度会通过调控Rubrene三重态激子(T1,Rub和T2,Rub)的寿命和数量来影响上述微观过程的强弱程度.这是由于主体与客体的单、三重态激子的能级差会调控主客体间的能量转移,进而通过调节客体Rubrene分子上三重态激子的数量和寿命来影响三重态激子的利用率,最终影响器件的发光强度.本文工作既可加深基于Rubrene发光器件微观机制的认识,也可为增强其发光效率提供理论参考.

• 单位
  电子工程学院; 重庆师范大学