Summary
프로토콜은 autoxidized 알루미늄 음극을 채용 하 여 높은-성능, 퓨어 블루 ZnCdS/ZnS 기반 양자 점 발광 다이오드 날조를 위한 제공 됩니다.
Abstract
안정적이 고 효율적인 빨강 (R), 녹색 (G), 파랑 (B) 광원 솔루션 처리 양자 점 (QDs)에 따라 차세대 디스플레이 및 반도체 조명 기술에서 중요 한 역할을 재생 합니다. 밝기와 블루 QDs 기반 발광 다이오드 (Led)의 효율성에 그들의 빨강과 녹색, 빛의 다양 한 색상의 본질적으로 불리 한 에너지 수준 때문에 열 등 한 남아 있습니다. 이러한 문제를 해결 하려면 주입 구멍 전자 브 qd는 레이어로 균형 장치 구조를 설계 한다. 여기, 간단한 autoxidation 전략을 통해 순수한 청색 qd는-Led는 매우 밝은 하 고 효율적 시연, 이토의 구조 / PEDOT:PSS / 폴 리-TPD/QDs/알: 알2O3. Autoxidized 알루미늄: 알루미늄2O3 음극 효과적으로 주입 된 책임을 균형 하 고 추가 전자 수송 층 (ETL)를 소개 하지 않고 복사 재결합을 강화 수 있습니다. 결과적으로, 높은 색상 포화 파란색 qd는-Led 13000 cd m-2를 통해 최대 광도와 1.15 cd A-1의 최대 전류 효율 달성 된다. 쉽게 제어 autoxidation 절차 포장-고성능을 달성 하기 위한 방법을 QD Led 블루.
Introduction
발광 다이오드 (Led) 콜 로이드 반도체 양자 점 기반 솔루션 가공 성, 가변 방출 파장, 우수한 색 순도, 유연한 제조, 그리고 저를 포함 하 여 그들의 독특한 장점으로 인해 큰 관심을 받고 있다 처리 비용1,2,,34. 1994 년에 QDs 기반 Led의 첫 번째 데모, 엄청난 노력이 엔지니어링 재료 및 장치 구조5,,67을 기울여 왔습니다. 전형적인 QD LED 장치는 홀 수송 층 (HTL), 발광 층, 전자 수송 층 (ETL)으로 구성 된 3 층 샌드위치 구조를가지고 하도록 설계 되었습니다. 적당 한 요금 전송 계층의 선택이 복사 재결합에 대 한 발광 층으로 주입된 구멍 및 전자의 균형을 중요 합니다. 현재, 작은 분자 진공 입금 ETL, 예를 들어, bathocuproine (BCP), tris(8-Hydroxyquinolinate) (Alq3), 및 3-(biphenyl-4-yl)-5-(4-tertbutylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole (TAZ)8로 널리 사용 됩니다. 그러나, 종종 불균형된 캐리어 주입 되도록 재결합 지역 교대 ETL, 원치 않는 기생 전계 (엘) 방출 고 장치 성능9악화 합니다.
장치 효율 및 환경 안정성을 강화 하려면 ZnO 나노 입자 솔루션 처리 진공 입금 작은 분자 재료 대신 전자 전송 계층으로 도입 되었다. 매우 밝은 RGB QD Led 31000, 68, 000, 그리고 4200 cd m-2 오렌지-레드의 방출, 녹색 및 파랑, 각각10에 대 한 광도 보여주는 기존의 장치 아키텍처 시연 했다. 거꾸로 장치 아키텍처에 대 한 고성능 RGB QD Led 낮은 전압 설정으로 성공적으로 설명 되었다 밝기와 외부 양자 효율 (EQE) 23040 cd m-2 와 빨강, 218,800 cd m-2 의 7.3%와 5.8%의 녹색, 그리고 파랑, 각각111.7 %2250 cd m-2 . 주입 된 요금 균형과 QDs 브 레이어 보존, 한 단 열 poly(methylmethacrylate) (PMMA) 박막 QDs ZnO ETL 사이 삽입 되었다. 최적화 된 깊은 레드 QD Led 전시 높은 외부 양자 효율 최대 20.5%와 낮은 턴 온 전압만 1.7 V12의.
게다가, 최적화는 광전자 속성과 QDs의 nanostructures 또한 재생 장치 성능 향상에 중요 한 역할을 합니다. 예를 들어, 높은 형광 블루 QDs photoluminescence 양자와 항복 (PLQE) 최대 98 %ZnS 시간13포 격을 최적화를 통해 종합 되었다. 마찬가지로, 높은-품질, 보라 빛 파란 QDs 근처 100 %PLQE 반응 온도 정확 하 게 제어 하 여 합성 했다. 바이올렛 블루 QDs LED 장치 보여준 놀라운 광도 EQE 최대 4200 cd m-2 와 3.8% 각각14. 이 합성 방법은 바이올렛 ZnSe/ZnS 핵/쉘 QDs에 적용 또한, qd는-Led Cd 무료 QDs15를 사용 하 여 높은 광도 (2,632 cd m-2)과 효율성 (EQE=7.83%)를 전시. 블루 양자 점 높은 PLQE로 입증 되었습니다, 이후 QDs 계층에서 높은 충전 주입 효율 고성능 QD Led 조작에 또 다른 중요 한 역할을 재생 합니다. 1-octanethiol ligands 단축 하 긴 체인 올레산 ligands를 대체 하 여 QDs 영화의 전자 이동성 증가 2 배, 그리고 높은 EQE 값 10% 이상16을 가져온. 표면 ligand exchange 또한 QDs 영화의 형태를 개선 하 고 QDs 가운데 photoluminescence 냉각 억제 수 있습니다. 예를 들어, QDs LED 화학적 융합 하였습니다 QDs 반도체 고분자 하이브리드17을 사용 하 여 향상 된 소자 성능을 보였다. 게다가, 높은-성능 QDs 등급된 구성의 합리적인 최적화 및 향상 된 전 하 주입, 전송, 및 재결합18QDs 껍질의 두께 통해 준비 했다.
이 작품에서는, 우리는 ZnCdS/ZnS 등급 코어/쉘 기반 청색 QD Led19의 성능을 향상 시키기 위해 일부 autoxidized 알루미늄 (Al) 음극을 소개 했다. 알 음극의 전위 에너지 장벽의 변화 자외선 광전자 분광학 (UPS) 및 x 선 광전자 분광학 (XPS)에 의해 확인 되었다. 또한, 빠른 충전 QDs/알 QDs에서 캐리어 역학 / 알: 알2O3 인터페이스 시간 해결 photoluminescence (TRPL) 측정에 의해 분석 되었다. 추가 장치 성능, qd는-다른 음극 Led에 부분적으로 산화 알루미늄의 영향을 확인 하기 위해 (알만, 알루미늄: 알루미늄2O3, Al2O3/Al, Al2O3/Al:Al2O3, 그리고 Alq3/Al) 조작 했다. 로 한 결과, 고성능 순수 청색 QD Led 알루미늄: 알루미늄2O3 음극, 13,002 cd m-2 의 최대 광도와 1.15 cd A-1의 피크 전류 효율을 채용 하 여 설명 되었다. 또한, 거기 아무 추가 유기 ETL 참여 했다 다른 작동 전압에서 색상 순도 보장 하기 위해 원치 않는 기생 엘을 피할 수 있는 장치 아키텍처.
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Protocol
1. 패턴 에칭 인듐 주석 산화물 (ITO) 유리의
- 잘라 이토 유리 (12 × 12cm)의 큰 조각 15 m m 넓은 스트립. 이토 유리 표면 먼지 무료 천으로 사용 하 여 알코올로 청소.
- 디지털 멀티 미터와 이토 유리의 전도성 측면을 확인 합니다. 활성 영역은 중간에 폭 2 m m 접착 테이프로 이토 유리의 활성 영역을 커버.
- 아연 분말을 (약 0.5 m m의 두께)에 이토 유리에 붓으십시오.
- 이토 유리의 표면에 염 산 용액 (36 wt %)를 부 어 고 완전히 염 산 용액에 담가 다음 15 엣지 이토 유리 s.
- 부식, 후 염 산 용액을 붓고 즉시 물으로 이토 유리 린스 합니다. 이토 유리에 접착 테이프를 제거 합니다.
2. 이토 유리 청소
- 목화 공을 사용 하 여 이토 유리에 접착제에서 15 분 지우기 위한 아세톤 솔루션을 포함 하는 페 트리 접시에 이토 유리를 담가.
- 유리 커터 정사각형 조각 (약 15 m m × 15 m m)으로 ITO 유리를 잘라.
- 세제 물, 수돗물, 이온된 물, 아세톤, 그리고 15 분 동안 이소프로필 알코올에 순차적으로 이토 유리 sonicate
- 질소 가스 오븐 공기 분위기에서 5 분 동안 150 ° C에서 건조 뒤 이토 유리를 타격 건조.
- 자외선 오존 챔버로 청소 이토 유리를 넣고 15 분 동안 치료.
3입니다. 구멍 주입 층의 제조
- Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) 솔루션은 냉장고에서 꺼내. 균등 하 게 분산 된 솔루션을 얻기 위해 20 분 동안 실 온에서 PEDOT:PSS 솔루션을 저 어.
참고: UV-오존 처리 (2.5 단원) 및 PEDOT:PSS 솔루션의 동요 한다 실시 동시에 UV 오존 치료 실패를 피하기 위해. 실내 온도 25 ° c.에 유지 - 10 mL 주사기, PEDOT:PSS 솔루션의 약 2 mL를가지고 고 주사기에 0.45 μ m 폴 리 에테르 sulfone (PES) 필터를 설치 합니다.
- 이토 유리를 spin coater의 중심에 놓습니다. 이토 유리에 PEDOT:PSS 솔루션의 두 방울을 붓는 다.
- 스핀 코트 30 3000 rpm에서 ITO 기판에 필터링 된 PEDOT:PSS 솔루션 s 다음에 PEDOT:PSS anneal 고-30 nm PEDOT:PSS 필름에 게 15 분 동안 150 ° C에서 ITO 코팅.
4입니다. 구멍 전송 계층의 제조
참고: 구멍 전송 계층 및 브 레이어 질소 가득 장갑-상자에 제어 산소와 물 농도 50 ppm 아래 조작.
- 25 밀리 그램 mL-1의 농도와 poly(N,N′-bis(4-butylphenyl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine) (폴 리-TPD) o-dichlorobenzene (1 mL)에 녹. 실내 온도 질소 가득한 글러브 박스에 밤새 저 어.
- 폴 리-TPD 솔루션에는 PEDOT:PSS의 35 µ L를 부 어-이토 코팅. 30에 대 한 3000 rpm 스핀 코트 폴 리-TPD 솔루션을 주고 40 nm 폴 리 TPD 영화 다음 30 분 동안 150 ° C에서 anneal s.
5입니다. 발광 층의 제조
- 14.3 mg mL-1의 농도와 톨루엔 솔루션 (300 µ L) ZnCdS/ZnS 양자 점 들을 분해.
- 폴 리-TPD의 위에 ZnCdS/ZnS 솔루션의 35 µ L를 붓는 다. 스핀 코트 30 3000 rpm에서 ZnCdS/ZnS 솔루션 s 40 nm 영화 줄.
참고: 제빵 필요는 없습니다.
6. 진공 증 착
- 10-4 Pa의 압력에 도달 하면 0.3 15 nm Alq3 영화 게 챔버 열 증발에 Å s-1 의 속도와 기판에 알루미늄 Tris(8-Hydroxyquinolinate) (Alq3)을 입금.
참고: Alq3 이토의 장치 구조에 대해서만 입금 됩니다 / PEDOT:PSS / 폴 리-TPD/QDs/Alq3/Al. - ITO 유리 기판 노출 스 크레이 퍼와 2 mm 넓은 활성 레이어를 다쳤어요.
- 금속 마스크에서를 기판을 놓고 열 증발 약 실에 그들을 전송 합니다. 1의 속도와 알루미늄 전극 보증금을 주고 100 Å s-1 nm 알 영화.
7. Autoxidation 절차
- 로 준비 알 음극 진공 오븐에 전송 하 고 거의 진공 될 때까지 다음 오븐 공기 펌프.
- 디플레이션 밸브를 열고 무수 화합물 공기 주입 (O2= 20%, N2= 80%)의 3 × 104 실바 산화 0, 4.5, 12, 및 실내 온도 (오븐)에 17 h에 대 한 압력으로 진공 오븐에.
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Representative Results
대 한 UV 흡수 및 photoluminescence (PL) 스펙트럼 ZnCdS/ZnS 등급 코어/쉘 기반 블루 QDs. 전송 전자 현미경 (TEM)의 광학 속성을 기록 하는 데 사용 했다 그리고 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 이미지에 대 한 수집 된는 QDs (그림 1)의 형태학. 엑스레이 광전자 분광학 (XPS), 전기 화학 연구, 그리고 자외선 광전자 분광학 (UPS) 구조 속성 및 QDs (그림 2)의 에너지 레벨을 검출 하기 위하여 채택 되었다. 시간 해결 photoluminescence (TRPL) 측정 QDs/알와 QDs 간의 인터페이스에 빠른 충전 캐리어 역학을 감지 하는 데 사용 했다 / 알: 알2O3 (그림 3). 마지막으로, QD Led의 엘 성능 수행 (그림 4, 그림 5및 표 1) 이었다.
그림 1a 보여줍니다 대 한 UV 흡수 및 ZnCdS/ZnS의 PL 방출 스펙트럼 등급 코어/쉘 기반 블루 QDs 톨루엔에 분산. QDs 솔루션 ~ 456에서 흡수 가장자리를 보였다 및 순수한 깊은 파란 방출 피크 451에 있는 절반 최대 (FWHM) 17.8만에서 전체 폭이 좁은 nm nm. QDs의 스케치 다이어그램 삽입 표시 등급된 코어/쉘 구조의 QDs 표면 ligands로 뒤덮인 짧은 체인 1-octanethiol와 그에 긴 체인 유기 분자를 대체 하는 짧은 사슬, 1 octanethiol 분자를 사용 하 여 QDs 사이의 거리는 단축, QDs 영화에서 충전 주입 속성 향상. ZnCdS/ZnS 블루 QDs의 대표 전송 전자 현미경 (TEM) 이미지는 비교적 균일 한 크기 분포, 그리고 평균 직경 14 ± 1.7 nm (그림 1b) 수를 확인할 수 있습니다. 그림 1 c와 같이 단일 ZnCdS/ZnS QD의 고해상도 전송 전자 현미경 (HRTEM) 이미지에서 지속적인 화학 성분 그라디언트는 QDs 내부를 관찰할 수 있습니다. 그림 1 d 장치 제조에 사용 되는 폴 리 TPD 기판 위에 스핀 코팅 QDs 계층의 SEM 이미지를 보여 줍니다. 균일 하 고 완벽 하 게 덮인 QDs 레이어 QDs의 좋은 필름 형성 속성을 나타내는 SEM 이미지에서 볼 수 있습니다.
Autoxidized 알 음극의 표면 화학적 특성은 XPS 측정에 의해 분석 되었다. 그림 2a같이 알 2 p 궤도의 XPS 스펙트럼 세 봉우리 적합 수 있다. 금속 알 원자에 해당 하는 72.7, 74.3, 75.5 eV에서 봉우리 Al2O3, 그리고 비정 질 무조건x20의 γ 단계. 전기 화학 순환 voltammetry (CV) 측정 원자가 악대 (VB) 및 ZnCdS/ZnS QDs21의 전도 밴드 (CB) 에너지 레벨을 결정 하기 위해 수행 되었습니다. 그림 2b에서 볼 수 있듯이 잠재적인 발병 산화와 잠재적인 발병 감소 한다-1.13 1.69 V, 각각 결정 했다. 그 결과, ZnCdS/ZnS QDs VB 및 CB 값 했다 계산 3.58 및 6.4 eV, 각각. QDs 레이어 및 UPS (그림 2c)에 의해 부분적으로 산화 알 음극의 작업 기능을 측정 했습니다. QDs 알: 알의 작업 함수2O3 는 각각, 어떤 자외선 소스 에너지에서 보조 전자 가장자리에 에너지를 빼서 계산 했다 3.87와 3.5 eV, 그는 내가 (21.22 eV). 장치의 에너지 레벨 다이어그램 그림 2d에서 주어진 다. 그림 2e 와 2f 그림 QDs 레이어 알와 Al: 알루미늄2O3의 에너지 레벨 맞춤 다이어그램을 표시합니다. 작업 기능과 알 음극의 페르미 준위는 이전 보고서22,23에서 촬영 됐다.
다음으로, 충전 캐리어 역학 (그림 3)를 결정 하기 위해 다른 QDs 레이어의 TRPL 스펙트럼 측정 했습니다. TRPL 곡선 bi 지 수 자연 붕괴에 의해 장착 했다. QDs QDs/알, QDs 알루미늄: 알루미늄2O3 샘플, 평균 수명 했다 8.945, 4.839, 및 5.414 / ns, 각각. QDs/알과 비교는 QDs 샘플 / 알: 알2O3 샘플 전시 전자 주입의 개선과 비 복사 재결합의 억제 관찰 될 수 있는 긴 수명.
추가로 QD Led 장치 성능에 부분적으로 autoxidized 알 음극의 효과 확인, 다른 음극 접촉 QDs 브 레이어 조작 했다. 다른 음극 qd는 Led의 성능 매개 변수는 표 1에 요약 되어 있습니다. 순수한 알 음극으로 장치 때문에 비효율적인 충전 주입 (그림 4a) 435 cd m-2 의 낮은 밝기를 보여줍니다. 전자 전송 능력을 향상 시키기 위해 15 nm Alq3 레이어 삽입 된 비용을 균형을 ETL로 소개 되었다. 그 결과, QDs LED 소자의 밝기 향상 1300 cd m-2. 산화 처리 후 QD Led 장치 (알루미늄: 알루미늄2O3) 전시 13,002 cd m-2 의 최대 광도와 1.15 cd A-1의 최대 전류 효율을 극적으로 향상 된 성능. 장치 성능 및 산화 치료의 관계에 더 통찰력 ultrathin Al2O3 층을 삽입 하 여 얻게 되었다 (1.5 nm) 24에 설명 된 대로. 그러나, Al2O3/Al 장치 352 cd m-2, 벌 거 벗은 알-기반 장치에 비해 더 향상이의 최대 광도 전시. Al2O3/Al:Al2O3 장치 전시의 휘도 및 효율 (10600 cd m-2 와 1.12 cd A-1), (1 cd m-2으로 정의)는 상대적으로 높은 턴 온 전압 4.8의 겸손 한 수준 V. CE J QD Led의 곡선 그림 4b에 표시 됩니다. 알, 알 장치 보다 훨씬 높은 알루미늄: 알루미늄2O3 와 Al2O3/Al:Al2O3 각각 1.15와 1.12 cd A-1에 도달 장치의 최대 효율성 2 O3/Al, 그리고 Alq3/Al 음극. 일반적으로, 높은 적용된 전압 파동 함수 전자와 구멍의 공간 분리를 유도 하 고 극적으로 QDs 레이어의 안쪽 복사 재결합 속도 줄일 수 있어야. Autoxidized 알루미늄: 알루미늄2O3 음극 향상 된 전자 주입 및 차단 능력 구멍 높은 전류 밀도에서 냉각 하는 여 기자를 억제 수 있습니다. 그림 4 c J-V와 QD Led의 L V 곡선 autoxidation 시간의 기능으로 묘사 한다. 최적화 된 장치는 12 h autoxidized 알 음극을 사용 하 여 달성 되었다.
그림 5a QD Led의 표준화 된 EL 스펙트럼 다양 한 음극에 따라 보여 줍니다. 알루미늄: 알루미늄2O3 장치의 엘 피크 457.3에 위치는 유일한 21.4의 FWHM nm nm, 어떤 기생 엘 방출 없이 순수한 파란 빛을 표시. Contrastively, EL 스펙트럼 Alq3/Al 음극에 따라 기생 엘 Alq3에서 유래를 보여줍니다. 안정적인 엘 방출 다른 적용된 편견 (그림 5b)에서 알: 알2O3 기반으로 장치에서 볼 수 있습니다. 그림 5 c에서 볼 수 있듯이 EL 스펙트럼의 좌표는 높은 포화 색상 결과 위원회 Internationale de L'Eclairage (CIE) 색도 다이어그램의 매우 가장자리에 찾습니다. 무화과 ure 5d qd는-Led, 1 c m2의 넓은 지역으로 쉽게 준비 하실 수 있습니다의 동작 사진 보여 줍니다.
그림 1: 광 속성 및 ZnCdS/ZnS의 형태학 등급 블루 QDs 코어/쉘 기반. ZnCdS/ZnS QDs 톨루엔 솔루션에서 배포의 (a) 흡수 및 PL 스펙트럼. (b) 가장 이미지 고 QDs 영화 장치 제조에 사용 되는 폴 리 TPD 기판 위에 스핀 코팅의 QDs. (d) SEM 이미지의 (c) HRTEM 이미지. 19에서 허가로 증 쇄. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 구조 속성 및 QDs의 에너지 레벨을 검출 하기 위하여 엑스레이 광전자 분광학 (XPS), 전기 화학 연구, 그리고 자외선 광전자 분광학 (UPS)의 사용. autoxidized 알루미늄: 알루미늄2O3 음극의 (는) 알 2 p 궤도 XPS 스펙트럼. ZnCdS/ZnS QDs 솔루션의 (b) 주기적 voltammetry (CV) 곡선. ZnCdS/ZnS QDs 필름과 ITO 기판 준비 autoxidized 알루미늄: 알루미늄2O3 음극의 (c) UPS 스펙트럼. 삽입은 스펙트럼의 완전 한 보기 이다. (d) 평면 qd는 LED 소자의 밴드 에너지 레벨 도표. (e) 에너지 레벨 다이어그램 QDs/알 인터페이스와 (f)는 QDs / 알: 알2O3 인터페이스. 19에서 허가로 증 쇄. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 시간 해결 photoluminescence 감퇴는 QDs에 대 한 다른 레이어와 문의 영화. 참조19에서 허가로 증 쇄. TRPL 곡선 bi 지 수 자연 붕괴에 의해 장착 했다. QDs/알과 비교는 QDs 샘플 / 알: Al2O3 샘플 전시 전자 주입의 개선과 비 복사 재결합의 관찰 될 수 있는 긴 수명. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: QD Led의 엘 성능 기반 다른 음극에. (a) 전류 밀도-휘도-전압 (J-패-V) 그리고 다른 음극 장치 (b) 현재 효율 전류 밀도 (CE-J) 특성 곡선. (c) J L-V 곡선의 다른 알 음극 autoxidized 시간 장치. 19에서 허가로 증 쇄. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5: EL 스펙트럼, CIE 좌표 및 알루미늄: 알루미늄2O3 의 동작 사진 QD Led를 기반 으로합니다. QD Led의 스펙트럼 (a) 엘 알, 알루미늄: 알루미늄2O3, Al2O3에 따라: 알루미늄, 알루미늄2O3/Al:Al2O3 와 Alq3/Al 음극. 인세트 4 m m2의 활성 면적 QD Led의 동작 사진입니다. (b) 엘 스펙트럼 QD Led의 다양 한 바이어스에서 파생. 알루미늄: 알루미늄2O3 의 (c) CIE 좌표 QD Led를 기반 으로합니다. 1 c m2의 활성 면적 QD Led의 (d) 운영 사진. 19에서 허가로 증 쇄. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 샘플의 유형 | 최대 휘도 | 피크 전류 효율 | 턴 온 전압 | 방출 피크 | FWHM |
| (cd m-2) | (cd-1) | (V) | (nm) | (nm) | |
| 알 | 435 | 0.11 | 3.56 | 459.1 | 22.5 |
| 알루미늄: 알루미늄2O3 | 13002 | 1.15 | 3.83 | 457.3 | 21.4 |
| Al2O3/Al | 352 | 0.11 | 3.70 | 458.8 | 20.9 |
| Al2O3/Al:Al2O3 | 10600 | 1.12 | 4.80 | 457.1 | 20.8 |
| 3/Al Alq | 1300 | 0.57 | 4.20 | 455.9 | 17.5 |
표 1: QD Led의 엘 매개 변수를 기반으로 다른 음극. 참조19에서 허가로 증 쇄.
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Discussion
ITO 투명 양극, PEDOT:PSS HIL 이루어져 QD LED 블루의 장치 아키텍처 (30 nm), 폴 리-TPD HTL (40 nm), ZnCdS/ZnS QDs EML (40 nm), 및 알루미늄: 알루미늄2O3 음극 (100 nm). 알 음극의 다공성 문자 때문 우리 산소에 노출 하 여 산화 알 음극을 얻었다. 그림 2e 와 2f 그림 QDs 레이어 알와 Al: 알루미늄2O3의 에너지 레벨 맞춤 다이어그램을 표시합니다. QDs 알 음극 접촉, 쇼트 키 접촉 QDs/알 인터페이스를 소개 하는 (그림 2e) 음극에서 전자 주입을 방해 하는 큰 내부 저항에 형성 된다. 저항 접촉은 QDs에서 형성 되는 QDs 접촉할 때 알루미늄: 알루미늄2O3 음극, / 알: 알2O3 인터페이스 (그림 2 층), 전자 주입 장벽을 감소 시키고 가속 전자 주입. QDs/음극 인터페이스에서 위치 에너지 장벽의 감소 전자 주입 효율을 개선 하 고 에너지 소비를 감소. 추가 조사 QDs/음극 인터페이스에서 효과 냉각 하는 여 기자, TRPL 스펙트럼 분석 되었다 (그림 3). QDs / 알: 알2O3 샘플 장시간 PL 감퇴를 보였다 (5.414 ns) QDs/알 샘플의 비교 (4.839 ns), QD/음극 인터페이스25,26에서 냉각 하는 발광의 완화를 나타내는. 따라서, 향상 된 장치 성능 감소 잠재적 장벽 및 발광 냉각의 억제 관찰 될 수 있습니다.
알루미늄: 알루미늄2O3 음극 쉽게 제어 autoxidation 절차에 의해 준비 될 수 있다. 그것은 프로토콜에 관련 된 아무 추가 ETL는 주목 한다. 장치 성능 (예를 들어, ZnO) 다른 ETL autoxidized 알루미늄: 알루미늄2O3 음극 결합 후 더욱 향상 될 것으로 예상 된다12,,1315.
결론적으로, 우리 밝기와 청색 QD Led의 효율을 개선 하기 위해 새로운 방법을 제시 autoxidized 알 음극을 사용 하 여. 높은 포화 색상 블루 qd는-Led는 13,002 cd m-2 의 최대 광도와 1.15 cd A-1은 최상의 성능을 중 보고 다른 작품에는 피크 전류 효율을 입증 되었습니다. 향상 된 장치 성능 향상 된 전자 주입 및 냉각 하는 억제 된 발광을 관찰 작용 수 있다. 따라서,이 프로토콜에 표시 메서드에 높은-성능 청색 QD LED 소자의 실현을 향한 중요 한 단계입니다.
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Disclosures
공개 하는 것이 없다.
Acknowledgments
이 작품은 NSFC (51573042)에 키 기본 연구 프로그램의 중국 국가 (973 프로젝트, 2015CB932201), 중앙 대학, 중국 (JB2015RCJ02, 2016YQ06, 2016MS50, 2016XS47)에 대 한 근본적인 연구 자금에 의해 지원 되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Indium Tin Oxide (ITO)-coated glass substrate |
CSG Holding Co., Ltd. | Resistivity≈10 Ω/sq | |
| Zinc powder | Sigma-Aldrich | 96454 | Molecular Weight 65.38 |
| Isopropyl alcohol | Beijing Chemical Reagent | 67-63-0 | Analytically pure |
| Toluene | Innochem | I01367 | Analytically pure |
| Acetone | Innochem | I01366 | Analytically pure |
| Hydrochloric acid | acros | 124210025 | 1 N standard solution |
| O-dichlorobenzene | acros | 396961000 | 98+%, Extra Dry |
| Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) | H. C.Stark | Clevious P VP Al 4083 | |
| Poly(N,N′-bis(4-butylphenyl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine) (Poly-TPD) | Luminescence Technology | LT-N149 | |
| Aluminum tris(8-Hydroxyquinolinate) (Alq3) | Luminescence Technology | LT-E401 | |
| UV-O cleaner | Jelight Company | 92618 | |
| Filter | Jinteng | JTSF0303/0304 | Polyether sulfone (0.45 μm) |
| Ultrasonic cleaner | HECHUANG ULTRASONIC | KH-500DE | |
| Digital multimeter | UNI-T | UT39A | |
| Spin coater | IMECAS | KW-4A | |
| Digital hotplate | Stuart | SD160 |
References
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