有机发光二极管的载流子与发光机理研究

本文主要探讨了"有机发光二极管发光机理的研究"，发表于2005年的陕西科技大学学报。文章详细解析了有机电致发光二极管（OLED）的发光原理，关注的核心内容包括载流子的注入和传输、载流子复合以及激子的衰减和发光过程。 首先，载流子的注入是OLED发光的关键步骤。由于有机层与电极间的能级差形成了界面势垒，电子和空穴的注入需要克服这个势垒。研究者们提出了两种主要的注入机制：隧道贯穿机制和空间电荷限制热电子发射机制。隧道贯穿机制依赖于界面势垒的高度，势垒越高，注入效率越低，而后者则与界面电荷积累有关。 隧道贯穿机制遵循Fowler-Nordheim隧道贯穿模型，其公式表明，较高的能量才能使载流子穿透势垒。这直接影响到器件的光电性能，通过调控势垒高度，研究人员能够控制载流子的注入量。 其次，文章深入讨论了载流子复合，即电子和空穴在有机层内的相遇并结合形成复合物，即激子。在OLED中，激子的形成是发光过程的基础。然而，激子并非稳定存在，它会经历衰减过程。衰减可能涉及到非辐射性过程，如内部转换或非线性光学效应，这些都会影响最终的发光效率。 激子的发光过程涉及复合后的激发态回到基态时释放的能量，这部分能量以光的形式释放出来，构成了我们看到的OLED发光。理解激子的衰减和发光机制对于优化器件的性能至关重要，因为它关系到光输出的亮度和颜色纯度。 总结来说，本文通过对有机电致发光二极管中载流子行为的深入分析，揭示了其独特的发光机制，这对于改进OLED的设计和优化其性能具有重要的理论指导意义。作者李亚利、张方辉、魏楠和朱晓娟的研究工作为有机发光显示技术的发展提供了宝贵的理论支持。