关于量子点发光二极管亚阈值发光的机理研究

骆慧霞

苏州大学

摘要：近年来,量子点发光二极管（Quantum-Dot Light-Emitting Diodes,QLED）因其冷发光、色纯高、波长连续可调、以及与印刷显示天然适应的特点,继而受到学术界和工业界的青睐,有望成为下一代量子点显示技术。目前QLED的发光效率虽已媲美有机LED,但是滞后的器件机理研究制约了该项技术的产业化进程。例如,溶液制备的QLED中非常典型的亚阈值（亚带隙）启亮就是被广泛误解且十分重要的问题之一。问题争议的焦点是QLED在亚阈值偏压下发光时有无能量上转换发生。这里,我们运用以电致吸收能谱为代表的多种表征方法研究QLED的亚阈值启亮问题。结果表明载流子的注入和传输的基本原理是该现象的来源,而非能量上转化机制。首先,经测量并拟合光伏模式下QLED开路电压与温度的函数关系,我们发现亚阈值启亮时的偏压不足以在界面激发电荷转移（CT）激子。因此,CT态的退激发不是亚带隙发光的来源。接着,我们利用电致吸收现象中的斯塔克效应分析了 QLED中发光层（EML）和空穴传输层（HTL）内电场与偏压的关系。结果显示电致发光的启亮电压与EML的平带电压相一致,但明显低于HTL的平带电压。当偏压刚好超过EML的平带电压时,QLED处在亚阈值偏压状态。尽管此时空穴注入仍受限于耗尽状态,即HTL中有较低的空穴浓度,但EML中正向的内电场已能确保HTL向EML提供足够的空穴。之后随着偏压的明显增加,EML中的空穴-电子复合也明显增加。该工作不仅为所谓的亚阈值启亮现象问题提供了合理的解释,也暗示了 QLED中存在一种有助于实现电荷平衡的电荷注入机制。这对进一步认识QLED的其他器件机理问题提供了重要参考。 更多
关键词：QLED; 亚阈值; 亚带隙; 启亮; 电致吸收;
链接：
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