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Nature Photon.：理化所汪鵬飛、王鷹團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)1微米厚的低工作電壓、高效和穩(wěn)定的OLEDs
來(lái)源：中科院理化所 2022-10-27
導(dǎo)讀：近日，中科院理化所光響應(yīng)材料與器件研究中心的汪鵬飛研究員和王鷹研究員使用MoO3/SimCP2作為空穴注入層可以實(shí)現(xiàn)電極與4,4′-（環(huán)己烷-1,1-二基）雙（N,N-二對(duì)甲苯）（TAPC）空穴傳輸層的歐姆接觸，顯著增加了空穴注入能力。
有機(jī)發(fā)光二極管（OLEDs）被認(rèn)為是下一代顯示器和照明最有前途的設(shè)備。然而，基板上透明的錫摻雜的氧化銦（ITO）的不均勻表面形態(tài)或者殘留物通常會(huì)誘發(fā)隨后沉積的有機(jī)層的缺陷，導(dǎo)致陽(yáng)極和陰極之間形成分流路徑，從而使設(shè)備性能和穩(wěn)定性惡化。鑒于此，制備具有較厚傳輸層的OLEDs是克服這一障礙的有效解決方案，然而使用傳統(tǒng)的純有機(jī)材料(μ～10-6-10-3 cm2V-1s-1)制備超厚的電荷傳輸層通常需要更高的工作電壓，因此不可避免地產(chǎn)生焦耳熱，對(duì)器件性能產(chǎn)生不良影響并加速了設(shè)備老化。因此，實(shí)現(xiàn)超厚且具有高性能和低工作電壓的純有機(jī)發(fā)光二極管仍然是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。 近日，中科院理化所光響應(yīng)材料與器件研究中心的汪鵬飛研究員和王鷹研究員使用MoO3/SimCP2作為空穴注入層可以實(shí)現(xiàn)電極與4,4′-（環(huán)己烷-1,1-二基）雙（N,N-二對(duì)甲苯）（TAPC）空穴傳輸層的歐姆接觸，顯著增加了空穴注入能力。實(shí)驗(yàn)表明，隨著TAPC厚度的增加，薄膜的粗糙度呈現(xiàn)明顯的下降；另一方面，對(duì)于像TAPC這種電荷遷移率(μ～10-3 cm2V-1s-1)相對(duì)較高的有機(jī)材料，只有在厚度超過(guò)900nm時(shí)才可以實(shí)現(xiàn)歐姆接觸，而在厚度較薄時(shí)的注入勢(shì)壘仍然不可忽略，對(duì)以往人們所認(rèn)為的實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的策略進(jìn)行了更正。在此基礎(chǔ)上成功實(shí)現(xiàn)了厚度超過(guò)1μm且具有低工作電壓的高效穩(wěn)定的紅、綠和藍(lán)色OLEDs，器件最大外量子效率分別為23.09%、22.19%和7.39%，亮度在1000cd/m2時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓僅為5.11V、3.55V和6.88V，器件的LT95壽命分別為55000小時(shí)、18000小時(shí)和1600小時(shí)。該工作為基于OLEDs的大面積顯示和照明設(shè)備的高良率鋪平了道路。相關(guān)研究成果以Efficient and stable one-micrometre-thick organic light-emitting diodes為題發(fā)表于光子學(xué)領(lǐng)域權(quán)威雜志Nature photonics。理化所博士生劉冠豪和李志毅為論文共同第一作者，汪鵬飛研究員和王鷹研究員為共同通訊作者。 950nmTAPC厚度的器件特性。(a) 不同亮度下的器件外量子效率；(b)不同亮度下的LT95壽命。
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