袁树青,朱媛莉,王振国,郝玉英,王华,许并社.基于空间电荷限制电流模型的FeCl3掺杂CBP的空穴迁移率研究[J].光电子激光,2014,(7):1288~1293
基于空间电荷限制电流模型的FeCl3掺杂CBP的空穴迁移率研究
Investigation on hole mobility of FeCl3-doped 4,4′-bis(carbazol-9-yl) -biphenyl by using space-charge-limited current model
投稿时间:2013-11-03  
DOI:
中文关键词:  有机电致发光器件(OLED)  掺杂  空间电荷限制电流  迁移率
英文关键词:organic light-emitting diode (OLED)  doping  space-charge-limited current  mobility
基金项目:国家自然科学基金(60976018,6,21071108,1,11204205,2)、教育部长江学者与创新团队发展计划(0702401,IRT0972)和山西省自然科学 基金(2008011008,3-2)资助项目 (1.太原理工大学 物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西 太原 030024; 2.太原理工大学 教育部新 材料界面科学与工程重点实验室,山西 太原 030024)
作者单位
袁树青 太原理工大学 物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验 室,山西 太原 030024 
朱媛莉 太原理工大学 物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验 室,山西 太原 030024 
王振国 太原理工大学 物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验 室,山西 太原 030024 
郝玉英 太原理工大学 物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验 室,山西 太原 030024 
王华 太原理工大学 教育部新 材料界面科学与工程重点实验室,山西 太原 030024 
许并社 太原理工大学 教育部新 材料界面科学与工程重点实验室,山西 太原 030024 
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中文摘要:
      基于不同浓度FeCl3掺杂的4,4′-N,N′-二 咔唑基联苯(CBP)设 计制作了一系列的单空穴有机电致发光器件(OLED),采用空间电荷限制电流法估算了具有不 同浓度FeCl3掺杂的 CBP的空穴迁移率,并与OLED中常用的空穴传输材料N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘 基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(NPB)进行了比较研究。结果表明,FeCl3掺杂CBP可 以极大 地提高CBP薄膜的空穴迁移率,当FeCl3的浓度为12%时空穴迁移率 最大,在电场强度 为0.5MV/cm的条件下迁移率为4.5×10-5 cm2/V·s,即使在零电场条件下 迁移率依然高达2.2×10-5 cm2/V·s,近似为常用空穴传 输材料NPB空穴迁移率的4倍。用CBP∶12% FeCl3做空穴传输层,制备了OLED器件,最大亮度为68 468cd/m2,相对于采用NPB做空穴传输层的参 比器件提高了97%,最大电流效率为31.28cd/ A,比参比器件 提高了23%。器件亮度和效率的提高归因于空穴传输性能的改善,使 得器件中载流子的传输更为平衡,从而提高了激子形成的几率,且减少了激子-极化子之间 的淬灭。
英文摘要:
      A series of single hole devices are designed based on the different c oncentrations of FeCl3doped in 4,4′-Bis(9H-carbazol-9-yl)biphenyl (CBP).The hole mob ilities of p-type doped CBP by FeCl3with various doping concentrations are estimated by using space-charge-limited current model,and compared with the mobility of NPB whi ch is a kind of hole transport material commonly used in organic electroluminescence devices .The results indicate that FeCl3doped CBP has significantly improved hole mobility .The highest hole mobility is achieved when the concentration of FeCl3is 12%.For an electr ic field of 0.5MV/cm,the estimated hole mobility of FeCl3-doped CBP with doping concentrat ion of 12% reaches 4.5×10-5 cm2/V·s.Even in zero electric field,the hole mobilit y can reach 2.2×10-5 cm2/V·s,which is nearly four times of that of NPB.High efficiency organic lig ht-emitting device is fabricated by using CBP:12% FeCl3as the hole transport layer.The device shows a maximum luminance of 68468cd/m2and a maximum current efficiency of 31.1cd/A,which are increased by 97% and 23% compared with those of the reference device,respectively.The improvements are a ttributed to the balanced charge carrier transport characteristic,which results in an increased charge ca rrier recombination probability and a decreased triplet-polaron (T-P) annihilation p robability.
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