多层有机异质结器件的数值模拟-光学工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名： 日期： 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 万方数据 万方数据 摘要 摘要 自从 1963 年，美国科学家发现有机电致发光现象以后，人们对有机物发光越 来越关注。1987 年，美国华裔科学家邓青云博士利用超薄膜技术，制作了工作电 压低，亮度高的两层发光器件，引起了全球科学家的广泛关注，从此以后对有机 电致发光材料的研究不断深入，并取得了很大成就。如今 OLED 已经广泛应用在 生活的各个领域，包括手机、灯光照明、柔性显示器、电子图书和电子报纸等。 然而，相比于 OLED 的实验以及产品化进程的突飞猛进，OLED 的理论研究 相对滞后。目前，对有机载流子的注入、输运、复合机制以及接触效应的研究还 有待进行深入的理解，从而更好的解决现阶段存在的问题。本文着眼于此，从无 机半导体理论出发，结合有机半导体的一些研究成果，在理论上对 OLED 进行了 一些有意义的研究。 本文的研究内容主要包括：把半导体器件的漂移扩散模型，应用到有机电致 发光器件中，利用差分迭代的方法，数字模拟单层结构 OLED 器件的稳态的相关 性质。从理论上得到了相应的结论：当空穴的注入势垒很大时，电流是注入限制 的，有机半导体内的载流子浓度和电场强度不随位置的变化而改变，当外加电压 不是很大时热电流很大，并远远大于器件电流。当空穴的注入势垒很小是，电流 是空间电荷限制的，由于没有镜像力引起的势垒降低，载流子与电场强度强烈依 赖于位置关系，并且器件内部没有隧道电流。将半导体器件经典的漂移-扩散模型， 应用到 OLEDs 器件的建模中，结合热电子发射和隧穿电流的边界注入条件，采用 差分迭代的方法，联立求解泊松方程和电流连续性方程，在异质结接口考虑了 Hopping 传输以及复合电流方程，从而建立有机半导体器数值模拟多层异质结 OLEDs 器件的稳态电学特性（如 I-V 曲线、载流子分布、电场分布等）和电光特 性（V-B 曲线）得到了如下结论：由于多层有机半导体异质结器件的载流子在异 质结接口堆积，因此在接口处电场出现阶跃，电子空穴的复合率在这里也最大。 激子在第二个接口处产生，然后扩散衰退，有金属电极淬灭的情况下，激子衰减 很快，没有金属电极淬灭的情况下，激子的衰减速度相对很慢。激子的扩散长度 决定了发光的区域。在计算光学模型时，模拟了该器件的 EL 光谱，当器件长度变 长时，EL 光谱发生红移，亮度变弱。 I 摘要 关键词： OLED；数值模拟；电学特性；光学特性 II ABSTRACT ABSTRACT More and more people concern about organic semiconductors after U.S. scientists found the phenomenon of organic electroluminescence since 1963. In 1987, the United States Chinese scientist Dr. C. W. Tang use ultra-thin film technology, produced a low voltage and high brightness of two layers of light-emitting devices, causing global scientists attention. And then, studying about organic light-emitting materials has increasingly advanced, and has made great achievements. Now OLED has widely used in all areas of life, such as cell phones, lighting, flexible displays, elec