水汽处理对量子点发光二极管的性能影响研究

• 作者: 乔泊 宋丹丹 徐征 申崇渝 赵谡玲 郑旭刚
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 工学
• 关键词: 量子点发光二极管 水汽处理 钝化作用 电致发光 寿命
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 1034-1039
• 页数: 6页
• 分类号: TN383+.1
• 字数: 3863字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2020)04-1034-06

摘要

在量子点电致发光二极管(quantum-dot light-emitting diodes,QLEDs)的研究中,外界空气尤其是水氧一直是影响器件性能的主要因素.而有研究表明水是导致Q L ED器件固定电流下亮度提升的原因之一,因此通过水汽处理的方式对这一效果进行提升有利于进一步优化器件性能.主要基于水对量子点表面缺陷态的钝化作用来研究水汽处理量子点发光层对电致发光器件整体性能的影响,并探索最佳处理时间.首先利用全溶液法制备了一系列Q L ED器件,并在制备过程中对量子点膜层进行水汽处理,通过保持湿度不变改变处理时长的方式改变水汽处理程度.然后对各个器件进行电致发光光谱的表征,结果表明经过水汽处理的Q L ED器件的电致发光光谱相对未处理器件有一定程度的蓝移,并且随着处理时间的延长蓝移程度增大,分析发现这是水分子氧化量子点引起表面钝化从而减少带边缺陷态发光的结果.此外,通过测量各个器件的电流密度-电压-亮度(J-V-L)曲线对比不同水汽处理时长下器件的电流密度和发光强度大小,并通过计算得到各器件的电流效率曲线.结果表明随着处理时间的延长,QLED器件的亮度和电流效率都取得较大幅度的提升,处理时长为3 min时亮度提升10％,电流效率提升50％.最后,利用寿命测试设备对器件进行老化,得到不同处理时长器件在相同固定电流密度下亮度随时间变化的曲线.结果表明各个器件亮度均表现出先提升后下降的过程,亮度初始提升幅度约为50％ ～70％,并且提升到最大值所用时长随处理时间的增大而减小,说明水汽处理对器件亮度提升更有效.通过寿命公式计算器件的寿命并进行对比,发现经水汽处理器件寿命相对未处理器件最高提升了70％.总之,水汽处理对Q L ED器件的性能在一定程度上起优化作用,这对于Q L ED器件效率和寿命的提升以及封装工艺的简化是十分有益的.