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氮化锂n型掺杂有机电致发光器件的研究

氮化锂n型掺杂有机电致发光器件的研究

作者：李涛吉林大学

学位级别：硕士

有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Devices,OLED)以其在大面积平板显示以及照明方面巨大的潜在优势引起全世界研究者的广泛关注。进一步提高有机电致发光器件发光性能是目前研究的重点之一。提高有机发光器件发光性能的途径有... 详细信息

有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Devices,OLED)以其在大面积平板显示以及照明方面巨大的潜在优势引起全世界研究者的广泛关注。进一步提高有机电致发光器件发光性能是目前研究的重点之一。提高有机发光器件发光性能的途径有很多种,本文采用的是氮化锂作为n型掺杂剂掺入电子传输材料,以提高电子在电子传输材料中的电导率,同时提高底发射OLED器件或者倒置底发射OLED的性能。具体工作如下: 1.在有机发光器件中载流子特别是电子的传输和注入能力影响OLED的性能。本文利用氮化锂(Lithium nitride,Li3n)能够在特定的温度和压强下受热分解出碱金属锂和氮气的特性,通过真空热蒸镀的方法将Li3n掺入电子传输材料Alq3,并对其掺杂浓度和掺杂厚度进行了优化,制备出基于Alq3发光的具有低开启电压、高亮度、高效率的底发射有机发光器件。 2.采用ITO透明阴极和金属Al阳极的倒置结构底发射有机发光器件能够更好地与a-Si TFT驱动电路配合。本论文中利用氮化锂n型掺杂制作了结构为ITO/Li3n:Alq3/Alq3/nPB/MoO3/Al的倒置底发射OLED,实验证明氮化锂掺杂层的引入有效地提高了倒置底发射OLED的器件性能。

关键词： OLED 氮化锂 n型掺杂倒置结构底发射OLED

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n型掺杂聚苯胺复合电极的研制

辽宁化工 1998年第3期27卷 126-128,142页

作者：周东辉吴蓓齐进刘克亭刘晓霞沈阳广播电视大学东北大学化学系

采用电化学循环伏安法，以不锈钢片为基底制备出ｎ型掺杂聚苯胺复合电极。考察了各种因素对电极制备的影响，报告了制备电极时的循环伏安曲线，并通过电化学方法和电子探针微区分析方法。

关键词： n型掺杂复合电极不锈钢片聚苯胺掺杂电极

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n型掺杂GaAs中重空穴的飞秒动力学

光子学报 1999年第5期28卷 397-400页

作者：黄淳张海潮文锦辉郭冰赖天树林位株中山大学超快速激光光谱学国家重点实验室

本文采用ｆｓ脉冲饱和吸收光谱技术研究了室温下Ｓｉ掺杂ＧａＡｓ在电子激发态处于费密面附近时重空穴的超快弛豫特性．测量到重空穴的热化时间约为３００ｆｓ，与理论计算结果一致，表明重空穴－光学声子散射是主要的热化途径，并得到... 详细信息

本文采用ｆｓ脉冲饱和吸收光谱技术研究了室温下Ｓｉ掺杂ＧａＡｓ在电子激发态处于费密面附近时重空穴的超快弛豫特性．测量到重空穴的热化时间约为３００ｆｓ，与理论计算结果一致，表明重空穴－光学声子散射是主要的热化途径，并得到光学形变势常数ｄ０为３１ｅＶ．

关键词： n型掺杂重空穴弛豫飞秒激光光谱砷化镓

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张应变和n型掺杂对锗能带结构的调节

深圳信息职业技术学院学报 2017年第3期15卷 59-63页

作者：周志文郭海根李世国沈晓霞王颖深圳信息职业技术学院电子与通信学院广东深圳518172 深圳信息职业技术学院离退休工作委员会办公室广东深圳518172

基于体锗的能带结构,从理论上计算分析了张应变和n型掺杂对锗能带结构的调节。张应变使价带和导带的能级分裂、偏移,n型掺杂使费米能级偏移,从而将锗调节为准直接带隙材料。当单独引入0.018的张应变时,锗变为准直接带隙,直接带隙为0.53 ... 详细信息

基于体锗的能带结构,从理论上计算分析了张应变和n型掺杂对锗能带结构的调节。张应变使价带和导带的能级分裂、偏移,n型掺杂使费米能级偏移,从而将锗调节为准直接带隙材料。当单独引入0.018的张应变时,锗变为准直接带隙,直接带隙为0.53 e V。当单独掺杂n型杂质9.5×1019cm-3时,锗的费米能级到达Γ带底。引入适量的张应变和n型掺杂浓度,既有利于锗能带结构的调节,又有利于材料的实际制备。研究结果为锗发光器件的设计和制作提供借鉴。

关键词：锗张应变 n型掺杂能带发光器件

美国研究人员开发出一种n型掺杂透明有机导体

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金属功能材料 2023年第2期30卷 94-94页

据***网3月16日消息,美国普渡大学(Purdue University)和肯塔基大学(University of Kentucky)的研究人员开发出一种n型掺杂透明有机导体(n-PBDF),该材料可作为氧化铟锡(ITO)的替代品。研究人员使用水、空气以及铜基催化剂进行氧化聚合... 详细信息

据***网3月16日消息,美国普渡大学(Purdue University)和肯塔基大学(University of Kentucky)的研究人员开发出一种n型掺杂透明有机导体(n-PBDF),该材料可作为氧化铟锡(ITO)的替代品。研究人员使用水、空气以及铜基催化剂进行氧化聚合和还原掺杂反应,制造出一种聚合物墨水,该聚合物在-20 ℃至65 ℃的温度下可在20天内保持稳定。研究人员将该聚合物进行优化并喷涂到表面上.

关键词：有机导体氧化聚合美国普渡大学 n型掺杂肯塔基大学铜基催化剂

β-Ga2O3的n，P型掺杂的第一性原理理论计算与研究

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β-Ga2O3的N，P型掺杂的第一性原理理论计算与研究

作者：罗海峰西安电子科技大学

学位级别：硕士

宽禁带半导体材料由于其在电学、光学是无关的等领域独特的材料性质,现在已经成为当前最热门的材料之一,在高频器件、电子器件等领域具有广泛的应用空间。相较于典型第三代半导体材料的碳化硅（）和氮化镓（）,氧化镓具有更大的禁带宽... 详细信息

宽禁带半导体材料由于其在电学、光学是无关的等领域独特的材料性质,现在已经成为当前最热门的材料之一,在高频器件、电子器件等领域具有广泛的应用空间。相较于典型第三代半导体材料的碳化硅（）和氮化镓（）,氧化镓具有更大的禁带宽度和击穿电场,且其吸收截止边更短、生产成本更低。在的五种结晶形态中,最具有稳定性,因此更受到研究者的青睐。目前基于已经成功用于制备肖特基二极管,超高压开关电源器件,日盲紫外探测器等功率器件,其表现也十分优秀。掺杂方法是一种可以有效的调整改善材料体系性能的方法,通过掺杂方法可以得到质量更高,更可控的晶体。当前已经有许多针对材料的掺杂研究,但是相对来说还不太系统。本论文以材料为被掺杂对象,通过采用第一性原理的理论计算方法,对于材料体系的n型掺杂和P型掺杂的形成能,电学性质和光学性质进行研究与分析,旨在为其实验制备提供一定的理论基础。本论文的主要研究成果如下:（1）研究建立了本征材料的计算模型,计算得到的禁带宽度数值为4.73e V,价带顶平坦的能带和导带底色散的能带表明其具有较大的价带空穴有效质量和较小的导带电子有效质量。形成能计算结果表明,O空位相较于Ga空位更加容易出现于材料中,这也使得材料具有n型导电性。Ga2空位缺陷和O1空位缺陷在两种缺陷体系中相对更加稳定、更易于形成。对于含Ga2空位缺陷的体系,空位的出现对于材料体系的结构几乎没有影响;对于含O1空位缺陷的体系,空位附近的Ga-O键长有一定的拉伸,晶格参数无太大变化。含有空位缺陷的体系在禁带中都引入了缺陷能级,电子跃迁能都产生了下降,光的吸收能力有着一定的拓展。（2）研究计算了第四主族元素（Si,Sn）、第七主族元素（F,Cl）与过渡金属元素（nb,Mo,W,Tc）元素掺杂体系的形成能,电学性质和光学性质。掺杂后材料体系的形成能都为负值,说明掺杂后的材料体系相对更稳定,易于形成。在电学性质方面,除第七主族元素（F,Cl）掺杂体系外,其余各元素掺杂体系都引入了相应的杂质能级,增强了材料的导电性能,导带底向低能端偏移,更加靠近费米能级处,说明掺杂后的材料具有n型半导体特性;在光学性质方面,nb元素掺杂对材料光学性质的改善最大,其不仅拓展了深紫外光吸收波段,还加强了材料对于红光的吸收能力。同时还发现当掺是无关的杂是无关的元是无关的素的非金属性逐渐增是无关的强,其吸收峰不断向高能端移动,并且峰值不断减小。（3）研究计算了单一金属（Mg,Ca,Cu,Zn）元素掺杂和非金属（F,Cl,P）元素+金属（Mg,Ca,Cu,Zn）元素共掺杂两种掺杂体系对于材料性能的影响。形成能的计算结果表明,Mg元素单一掺杂相对更稳定,在实验条件下更容易进行制备;各共掺杂体系形成能数值相对单一掺杂体系更大。在电学性质方面,计算结果表明两种掺杂体系材料仍保持间接带隙特性,带隙值相对减小,都表现出P型半导体特性。在光学性质方面,Ca元素单一掺杂体系,Cl+Ca/Zn元素,P+Ca元素掺杂体系都引入了一个新的副吸收峰,在一定程度上改善了材料的紫外光吸收能力。F元素+Cu金属元素掺杂体系光吸收曲线有一定程度的蓝移并向深紫外光区有一定程度的延伸,主吸收峰峰值有所增加。

关键词：宽禁带半导体氧化镓 n型掺杂 P型掺杂第一性原理

有机分子掺杂改性n型有机复合导电材料的设计合成及其性能研究

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有机分子掺杂改性N型有机复合导电材料的设计合成及其性能研究

作者：高然桂林理工大学

学位级别：硕士

随着社会的迅速发展,人们对各种高新技术材料的需求剧增,越来越多的人开始致力于研发高性能的有机半导体或导电材料。其中,“空穴”型(p型)有机导电材料的研究已取得了很大的进展,其最高电导率超过1000 S/cm,性能接近无机材料水平;相比... 详细信息

随着社会的迅速发展,人们对各种高新技术材料的需求剧增,越来越多的人开始致力于研发高性能的有机半导体或导电材料。其中,“空穴”型(p型)有机导电材料的研究已取得了很大的进展,其最高电导率超过1000 S/cm,性能接近无机材料水平;相比之下,电子型(n型)有机导电材料的发展则较为缓慢,尤其电导率还有待进一步提高。优化途径主要包括:一方面是进行分子骨架设计和侧链修饰,分子共轭骨架决定了材料的能级、分子间相互作用和电荷转移等基本性能,可设计具有刚性平面共轭骨架和较低的最低未占分子轨道(LUMO)能级的新型n型有机半导体分子,以提升导电性和稳定性;另一方面,可以通过n型掺杂来调节有机聚合物的载流子浓度,掺杂剂的电子易转移到主体材料上,从而提高主体的电子载流子浓度。(1)本文以苯基叔碳为中心框架,设计合成了一系列具有不同性能的自由基前体分子P1-P11,其中P1-P3为单个饱和烷烃叔碳基取代苯环的结构,P4-P6为两个饱和烷烃叔碳基取代苯环对位的结构,P7-P9为单个芳环叔碳基取代苯环的结构,P10-P11为两个芳环叔碳取代苯环的结构,通过O、S、n等给电子基团直接与苯基叔碳相连而提高整个分子的n型掺杂性能。通过密度泛函理论(DFT)计算预测掺杂剂分子P1-P11的相关性能。在B3LYP/6-311+G(d,p)和u B3LYP/6-311+G(d,p)基组下分别研究各个分子及其离子和自由基的空间构象、能级轨道和热力学参数等性能。证实,这些掺杂剂普遍拥有较好的平面性,且因其共轭结构与叔碳上的C-H键形成很强的共轭而形成电子通道,电子可通过此通道传输到主体材料。(2)研究了上述P1-P11分子掺杂聚芴类化合物PFn制备复合材料,以提高固体薄膜的电导率。通过对掺杂比例、浓度和溶剂选择等掺杂薄膜的制备条件进行筛选,得到了掺杂剂的溶剂为邻二氯苯、PFn的浓度为4 mg/ml的甲醇:乙酸的混合溶液、旋涂转速为3000 r/min等条件下所制备薄膜的掺杂效果最好。上述分子掺杂PFn后,复合薄膜的电导率分别有不同程度上的提升,大部分都有三个数量级的提升,单个芳环叔碳基结构的掺杂剂P9在掺杂比例为17wt%时电导率达到最大为1.2×10S/cm,两个芳环叔碳基结构的掺杂剂P11在掺杂比例为11wt%时达到最大为1.4×10S/cm。结果表明,由于芳环叔碳取代基分子结构具有更大的共轭体系使分子的电子离域范围更广,因此其掺杂效果优于饱和烷烃取代基分子;在电导率最高且数值相近的复合膜中,双边取代分子掺杂比例是单边取代分子的0.64倍,这个结果与两者的自由基位点数为2:1直接对应。由此证明有机掺杂剂分子掺杂是一种有效的提高n型聚合物电学性能的策略。(3)通过将噻吩并噻吩(TT)单元与苯并二呋喃二酮基(对苯撑乙烯类衍生物)(BDOPV)单元相连接,设计合成了给体-受体(D-A)式骨架的新型n型有机半导体聚合物P(FBDOPV-TT),由引入给体单元而提高整个分子的电子接受能力。并将该聚合物与掺杂剂n-DMBI进行掺杂制备复合薄膜,并测试其电导率和热电性能,在P(FBDOPV-TT)和掺杂剂摩尔比为2:1的时候得到了0.012 S/cm的电导率,-289.904μV/K的塞贝克系数和0.099μW/(m·K)的功率因数。

关键词：有机导电材料 n型掺杂电导率热电材料复合材料

ZnCl_2掺杂n型ZnSe的分子束外延生长

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微电子学 2012年第6期42卷 881-884页

作者：张家奇杨秋旻赵杰崔利杰刘超曾一平中国科学院半导体研究所材料科学中心北京100083

利用分子束外延(MBE)技术,以5n的ZnCl2作为掺杂源,在半绝缘GaAs(001)衬底上异质外延生长ZnSe∶Cl单晶薄膜。研究发现,掺入ZnCl2后,ZnSe外延层的结晶质量和表面形貌与本征ZnSe外延层相比变差,双晶X射线摇摆曲线(DCXRC)的ZnSe(004)衍射峰... 详细信息

利用分子束外延(MBE)技术,以5n的ZnCl2作为掺杂源,在半绝缘GaAs(001)衬底上异质外延生长ZnSe∶Cl单晶薄膜。研究发现,掺入ZnCl2后,ZnSe外延层的结晶质量和表面形貌与本征ZnSe外延层相比变差,双晶X射线摇摆曲线(DCXRC)的ZnSe(004)衍射峰半峰宽(FWHM)从432arcsec增大到529arcsec,表面均方根粗糙度(RMS)从3.00nm增大到3.70nm。当ZnCl2掺杂源炉的温度为170℃时,ZnSe样品的载流子浓度达到1.238×1019 cm-3,可以满足结型器件制作和隧道结材料设计的要求。

关键词：硒化锌 n型掺杂分子束外延 II-VI族化合物半导体

采用Li_3nn型掺杂层作为电子注入层的OLED器件研究

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光子学报 2011年第2期40卷 194-198页

作者：崔国宇李传南李涛张睿侯晶莹赵毅刘式墉吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室长春130012

相对于传统的无机半导体材料,有机半导体材料特别是有机电子传输材料的载流子浓度和迁移率较低,从而影响了有机发光器件的亮度、效率等性能.为了提高有机发光器件器件性能必须增强电子注入和传输能力,对有机电子传输材料进行n型电学掺... 详细信息

相对于传统的无机半导体材料,有机半导体材料特别是有机电子传输材料的载流子浓度和迁移率较低,从而影响了有机发光器件的亮度、效率等性能.为了提高有机发光器件器件性能必须增强电子注入和传输能力,对有机电子传输材料进行n型电学掺杂能够有效地提高电子的注入和传输能力.本文利用Li3n作为n型掺杂剂,以掺杂层Alq3∶Li3n作为电子注入层,有效地提高了有机发光器件器件的性能,在掺杂浓度为5%,掺杂层厚度为10 nm时器件性能表现为最优.Li3n在空气中稳定,并且在较低的温度和压强下能分解产生Li原子和氮气,避免了采用金属掺杂剂如Li、Cs等材料时易受空气中水分和氧气影响的缺点,有利于工艺处理.

关键词：有机发光器件氮化锂 n型掺杂电子注入层