Summary
Se presenta un protocolo para la fabricación de alto rendimiento, puros azul basada en ZnCdS/ZnS quantum puntos diodos emisores de luz utilizando un cátodo de aluminio autoxidized.
Abstract
Estable y eficiente rojo (R), verde (G) y azul (B) luz fuentes basadas en puntos de solución procesada cuánticos (QDs) desempeñan importantes funciones en pantallas de última generación y tecnologías de iluminación de estado sólido. El brillo y la eficiencia de azul QDs basado en diodos emisores de luz (LEDs) siguen siendo inferiores a sus contrapartes de rojos y verdes, debido a los niveles de energía intrínsecamente desfavorables de diversos colores de la luz. Para resolver estos problemas, debe diseñarse una estructura dispositivo para equilibrar la inyección agujeros y electrones en la capa emisiva de QD. En el presente, a través de una estrategia simple de la autoxidación, puro azul QD LED brillante y eficiente se demuestra, con una estructura de ITO / PSS / TPD/Poly-QDs/Al: Al2O3. Autoxidized Al: Al2O3 cátodo puede equilibrar las cargas inyectadas con eficacia y mejorar la recombinación radiativa sin la introducción de una capa adicional de transporte de electrones (ETL). Como resultado, saturado de color azul QD-LEDs de alta se consiguen con una luminancia máxima sobre 13.000 cd m-2y una máxima eficiencia actual de 1,15 cd A-1. La pavimenta de procedimiento de autoxidación controlado fácilmente el camino para lograr alto rendimiento azul QD-LEDs.
Introduction
Diodos emisores de luz (LED) basados en puntos cuánticos de semiconductor coloidal han despertado gran interés debido a sus ventajas únicas, incluyendo procesamiento de solución, longitud de onda de emisión ajustables, pureza de color excelente, fabricación flexible y baja proceso costo1,2,3,4. Desde las primeras manifestaciones de la LED de QDs en 1994, se han dedicado enormes esfuerzos a la ingeniería de los materiales y estructuras de dispositivo5,6,7. Un dispositivo típico de QD-LED está diseñado con una arquitectura de tres capas de sandwich que consiste en una capa de transporte del agujero (HTL), una capa emisiva y una capa de transporte de electrones (ETL). La elección de una capa de transporte de carga adecuado es fundamental para equilibrar los agujeros inyectados y electrones en la capa emisiva de recombinación radiativa. En la actualidad, depositado por vacío pequeñas moléculas son ampliamente utilizadas como ETL, por ejemplo, bathocuproine (BCP), tris(8-Hydroxyquinolinate) (Alq3) y 3-(biphenyl-4-yl)-5-(4-tertbutylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole (TAZ)8. Sin embargo, la inyección de portador desequilibrado a menudo causa el cambio de la región de recombinación a ETL, haciendo emisiones indeseables parásitos electroluminescence (EL) y deteriora el rendimiento de dispositivo9.
Para mejorar la eficiencia de dispositivo y estabilidad ambiental, nanopartículas de ZnO solución procesada fueron introducidas como una capa de transporte de electrones en lugar de los materiales depositados por vacío de moléculas pequeñas. QD-LEDs RGB muy luminosos fueron demostrados para la arquitectura del dispositivo convencional, que muestra la luminancia hasta 31.000, 68.000 y 4.200 cd m-2 para la emisión de color rojo anaranjado, verde y azul, respectivamente10. Para una arquitectura de dispositivo invertido, alto rendimiento QD-LEDs RGB con vuelta baja tensión fueron demostrados con éxito con brillo y eficiencia cuántica externa (EQE) de 23.040 cd m-2 y 7.3% para rojo, 218.800 cd m-2 y 5,8% para verde y 2.250 cd m-2 y 1.7% para el azul, respectivamente11. Para equilibrar las cargas inyectadas y preservar la capa emisiva de QDs, una película delgada de aislante poly(methylmethacrylate) (PMMA) fue insertada entre el QDs y ZnO ETL. El LED rojo QD optimizados exhiben eficiencias cuánticas externas alta hasta 20,5% y un voltaje de activación bajo de sólo 1,7 V12.
Además, optimizar la optoelectrónica propiedades y nanoestructuras de QDs también desempeña un papel crucial en impulsar el rendimiento del dispositivo. Por ejemplo, altamente fluorescentes azul QDs con quantum photoluminescence rendimiento (PLQE) hasta un 98% fueron sintetizadas a través de la optimización del ZnS bombardeo tiempo13. Del mismo modo, azul violeta de alta calidad, QDs con cerca 100% PLQE fueron sintetizados por controlar precisamente la temperatura de reacción. Los QDs-LED dispositivos mostraron notable luminosidad azul violeta y EQE hasta 4.200 cd m-2 y 3.8%, respectivamente14. Este método de síntesis es también aplicable a violeta base de ZnSe/ZnS/shell QDs, QD-LED exhibe alta luminancia (cd 2.632 m-2) y eficiencia (EQE=7.83%) mediante el uso de QDs gratis Cd15. Desde puntos de quantum azul con PLQE alta han demostrado, eficiencia de inyección de alta carga en la capa de QDs juega otro papel fundamental en la fabricación de QD-LEDs de alto rendimiento. Sustituyendo largo ligandos de ácido oleico de cadena para acortar los ligandos 1-octanethiol, la movilidad de electrón de QDs película fue dos veces mayor, y se obtuvo un valor alto de EQE superior al 10%16. El intercambio de ligando superficial también puede mejorar la morfología de la película de QDs y suprimir el amortiguamiento de photoluminescence entre QDs. Por ejemplo, QDs-LED mostró rendimiento mejorado mediante el uso de polímero semiconductor QDs químicamente injertados híbridos17. Además, se prepararon QDs de alto rendimiento a través de la optimización razonable de la composición gradual y el grosor de la cáscara de QDs, debido a la inyección de mayor carga, transporte y recombinación18.
En este trabajo, presentamos un cátodo de aluminio (Al) autoxidized parcial para mejorar el rendimiento de ZnCdS/ZnS calificado basado en el núcleo/shell azul QD-LED19. El cambio de la barrera de energía potencial del cátodo Al fue confirmado por espectroscopia ULTRAVIOLETA del fotoelectrón (UPS) y espectroscopía de fotoelectrones de rayos x (XPS). Además, la rápida carga dinámica del portador en el QDs/Al y QDs / interfaz de Al: Al2O3 se analizaron medidas de fotoluminiscencia de tiempo resuelto (triples). Con el fin de validar aún más la influencia de Al parcialmente oxidada en rendimiento, QD-LED con diferentes cátodos (Al solo, Al: Al2O3, Al2O3/Al, Al2O3/Al:Al2O3, y ALQ3/Al) fueron fabricados. Como resultado, azul puro de alto rendimiento QD-LEDs fueron demostrados mediante el empleo de cátodos de Al: Al2O3 , con una luminosidad máxima de 13.002 cd m-2 y una eficiencia corriente de pico de 1,15 cd A-1. Además, no participó ningún adicional ETL orgánico en la arquitectura del dispositivo, que puede evitar EL parásito no deseado para garantizar la pureza del color bajo diferentes tensiones de trabajo.
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Protocol
1. patrón de grabado de vidrio de óxido de estaño (ITO) de indio
- Cortar trozos de vidrio de ITO (12 cm x 12 cm) mm 15 tiras de ancho. Limpie la superficie de vidrio de ITO con un paño libre de polvo con alcohol.
- Compruebe el lado conductor del vidrio de ITO con un multímetro digital. Cubrir el área activa del vidrio de ITO con cinta adhesiva, para que el área activa es de 2 mm de ancho en el centro.
- Vierta el polvo de cinc en el vidrio de ITO (con un grosor de unos 0,5 mm).
- Vierta la solución de ácido clorhídrico (36% en peso) sobre la superficie del vidrio de ITO y deje que el vidrio de ITO totalmente remojo en solución de ácido clorhídrico, luego grabar durante 15 s.
- Vierta la solución de ácido clorhídrico después de corrosión, luego enjuagar el vidrio de ITO con agua inmediatamente. Quitar la cinta adhesiva sobre el vidrio de ITO.
2. limpiar el vidrio de ITO
- Sumergir el vidrio de ITO en una placa Petri que contenga solución de acetona durante 15 minutos limpie apagado el pegamento en el vidrio de ITO con una bola de algodón.
- Cortar el vidrio de ITO en piezas cuadradas (aproximadamente 15 x 15 mm) con un cortador de vidrio.
- Someter a ultrasonidos el vidrio de ITO secuencialmente en agua detergente, agua corriente, agua desionizada, acetona y alcohol isopropílico durante 15 minutos.
- Lavar el vidrio de ITO con gas nitrógeno seguido de secado en un horno a 150 ° C por 5 min en atmósfera de aire.
- Poner el limpiado vidrio de ITO en una cámara de ozono ULTRAVIOLETA y tratar durante 15 minutos.
3. fabricación de una capa de inyección de agujero
- Sacar la solución de poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PSS) de la nevera. Agitar la solución PSS a temperatura ambiente durante 20 minutos obtener una solución uniformemente dispersa.
Nota: El tratamiento con UV-ozono (sección 2.5) y la agitación de solución PSS deben llevarse a cabo simultáneamente para evitar el fracaso del tratamiento de UV-ozono. Temperatura ambiente se mantiene a 25 ° C. - Tomar aproximadamente 2 mL de solución de PSS con una jeringa de 10 mL e instale un 0.45 μm poliéter sulfona (PES) filtro en la jeringa.
- Colocar el vidrio de ITO en el centro de la máquina de pintar del spin. Vierta dos gotas de la solución de la PSS en el vidrio de ITO.
- Spin-capa de la solución filtrada PSS en el substrato de ITO a 3.000 rpm durante 30 s y luego Recueza la PSS-recubierto ITO a 150 ° C durante 15 minutos dar una película de PSS 30 nm.
4. fabricación de una capa de transporte del agujero
Nota: La capa de transporte del agujero y la capa de emisiva se fabrican en una relleno de nitrógeno-guantera con concentración controlada de oxígeno y el agua por debajo de 50 ppm.
- Poly(N,N′-bis(4-butylphenyl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine) (poli-TPD) en o-diclorobenceno (1 mL) se disuelven con una concentración de 25 mg mL-1. Agitar a temperatura ambiente durante la noche en la guantera llena de nitrógeno.
- Verter 35 μl de solución de poli-TPD en el PSS-recubiertos de ITO. Solución de vuelta-capa del Poly-TPD a 3.000 rpm durante 30 s para dar una película de 40 nm Poly-TPD y luego cocer a 150 ° C durante 30 minutos.
5. fabricación de una capa emisiva
- Disolver ZnCdS/ZnS puntos cuánticos en la solución de tolueno (300 μL) con una concentración de 14,3 mg mL-1.
- Verter 35 μl de la solución de ZnCdS/ZnS en la parte superior de la polivinílico-TPD. Spin-capa la solución ZnCdS/ZnS a 3.000 rpm durante 30 s para dar una película de 40 nm.
Nota: No es necesario hornear.
6. vacío deposición
- Después de alcanza una presión de 10-4 Pa, depósito de aluminio Tris(8-Hydroxyquinolinate) (Alq3) en los sustratos con una tasa de 0,3 Å s-1 en una evaporación térmica la cámara para dar una película nm Alq3 15.
Nota: El Alq3 se deposita sólo para la estructura del dispositivo de ITO / PSS / Poly-TPD/QDs/Alq3/Al. - Raspar una capa de 2 mm ancho activo con un raspador para exponer el sustrato de vidrio de ITO.
- Colocar el sustrato en una máscara de metal y transferirlas a una cámara de evaporación térmica. Depositar el electrodo de aluminio con una tasa de 1 Å s-1 a 100 nm Al cine.
7. autoxidación procedimiento
- Transferencia como preparado Al cátodo en un horno de vacío y bombear aire en el horno hasta que esté casi vacío.
- Abra la válvula de la deflación e inyecte aire compuesto anhidro (O2= 20%, N2= 80%) en la estufa de vacío con una presión de 3 × 104 PA se oxida de 0, 4.5, 12 y 17 h a temperatura ambiente (en el horno).
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Representative Results
UV-Vis absorción y espectros de fotoluminiscencia (PL) se utilizaron para registrar las propiedades ópticas de ZnCdS/ZnS calificado basado en el núcleo/shell azul QDs. transmisión la microscopia electrónica (TEM) y escaneado imágenes de microscopia electrónica (SEM) fueron recogidos por el morfologías de QDs (figura 1). Rayos x, espectroscopia del fotoelectrón (XPS), estudio electroquímico y Espectroscopia ultravioleta del fotoelectrón (UPS) fueron empleados para detectar las propiedades estructurales y niveles de energía de QDs (figura 2). Medidas de fotoluminiscencia (triples) fueron utilizadas para detectar la dinámica de portador de carga rápida en el interfaz entre el QDs/Al y QDs de tiempo resuelto / Al: Al2O3 (figura 3). Finalmente, EL rendimiento de QD-LEDs fue realizado (figura 4, figura 5y tabla 1).
Figura 1a muestra la absorción UV-vis y espectros de emisión de PL del ZnCdS/ZnS calificado basado en el núcleo/shell azul QDs dispersadas en tolueno. La solución de QDs mostraron un borde de absorción a ~ 456 nm y un pico de emisión azul puro ubicado en 451 nm con un ancho completo estrecho en medio máximo (FWHM) de sólo 17,8 nm. Diagrama de dibujo de QDs en el programa de inserción que la estructura de la base/shell gradual de QDs son un tope con cadena corta 1-octanethiol como ligandos de superficie. Mediante el uso de una cadena corta, 1-octanethiol molécula para reemplazar las moléculas orgánicas de cadena larga, se acorta la distancia entre QDs, que mejora las propiedades de la inyección de carga en la película de QDs. Una imagen de microscopio electrónico (MET) de transmisión representante de QDs ZnCdS/ZnS azul demostró una distribución de tamaño relativamente uniforme, y el diámetro promedio puede ser determinado a ser 14 ± 1.7 nm (Figura 1b). Un gradiente de composición química continua dentro los QDs puede observarse de la imagen de microscopio electrónico (HRTEM) de transmisión de alta resolución de un QD ZnCdS/ZnS solo como se muestra en la figura 1C. D de la figura 1 muestra la imagen de SEM de la capa de QDs revestido de vuelta en el substrato de la polivinílico-TPD como se utiliza en la fabricación del dispositivo. Una capa uniforme y completamente cubierta de QDs puede verse en la imagen de la SEM, que indica las buenas propiedades de formación de película de QDs.
Se analizaron las características químicas superficiales de la autoxidized Al cátodo por medida de XPS. Como se muestra en la Figura 2a, la gama XPS de los orbitales 2P de Al puede equiparse con tres picos. Los picos en 72.7 y 74,3 75,5 eV corresponden a átomos metálicos del Al, fase γ de Al2O3y amorfo AlOx20. Medición electroquímica voltametría cíclica (CV) se ha realizado para determinar la venda de la Valencia (VB) y niveles de energía de banda (civil CB) de conducción de la ZnCdS/ZnS QDs21. Como se ilustra en la figura 2b, el potencial de la oxidación de la aparición y el potencial de la reducción de la aparición se determinaron a ser-1.13 y 1.69 V, respectivamente. Como resultado, se calcularon los valores de VB y CB para ZnCdS/ZnS QDs que eV 3.58 y 6,4, respectivamente. Medimos las funciones de trabajo de la capa de QDs y parcialmente oxidadas Al cátodo por UPS (figura 2C). Las funciones de trabajo de los QDs y Al: Al2O3 fueron eV 3.87 y 3,5, respectivamente, que se calcula restando las energías en los bordes de la secundaria del electrón de la energía de la fuente de ULTRAVIOLETA yo (eV 21,22). El diagrama de nivel de energía del dispositivo se indica en la Figura 2d. Figura 2e y 2f de la figura muestran los diagramas de alineación de nivel de energía de la capa de QDs con Al y Al: Al2O3. La función de trabajo y el nivel de Fermi del cátodo Al fueron tomadas desde el anterior informe22,23.
A continuación, se midieron los espectros de triples de las distintas capas de QDs para determinar la dinámica de portador de carga (figura 3). Se ajustaron las curvas triples por bi-exponencial se decae. Para QDs, QDs/Al y QDs Al: Al2O3 muestras, la vida media fueron de 8.945, 4.839 y 5.414 ns, respectivamente. En comparación con el QDs / de la muestra, los QDs / Al: Al2O3 muestra exhibió una vida útil más larga, que puede atribuirse a la mejora de la inyección de electrones y la supresión de la recombinación no radiativa.
Para verificar más lejos el efecto de autoxidized parcialmente Al cátodo sobre el funcionamiento del dispositivo de QD-LEDs, QDs emisiva capas en contacto con diferentes cátodos fueron fabricadas. Los parámetros de rendimiento de QD-LEDs con diferentes cátodos se resumen en la tabla 1. La pura Al cátodo muestra bajo brillo de cd 435 m-2 debido a la inyección de carga ineficiente (figura 4a). Para mejorar la capacidad de transmisión electrónica, fue introducida una capa de nm Alq3 15 como ETL para equilibrar las cargas inyectadas. Como resultado, el brillo del dispositivo QDs-LED mejorado a 1.300 cd m-2. Después del tratamiento de la oxidación, el dispositivo de QD-LEDs (Al: Al2O3) exhibieron un rendimiento considerablemente mejorado con una máxima eficacia actual de 1,15 cd A-1y una luminosidad máxima de 13.002 cd m-2 . Más información sobre la relación entre rendimiento y tratamiento de la oxidación fue obtenido insertando un ultrafino Al2O3 capas (1.5 nm) como se describe en 24. Sin embargo, Al2O3/Al dispositivo exhibió una luminancia máxima de 352 cd m-2, que no mejora en comparación con el dispositivo Al desnudo. Al2O3/Al:Al2O3 dispositivo exhibió un nivel modesto de luminancia y de eficiencia (cd 10.600 m-2 y cd 1,12 A-1) y una tensión de encendido relativamente alto (definido como 1 cd m-2) de 4.8 V. el CE-J curvas de QD-LEDs se muestran en la Figura 4b. La máxima eficiencia de los dispositivos Al: Al2O3 y Al2O3/Al:Al2O3 alcanzada 1.15 y 1.12 cd A-1, respectivamente, que era mucho mayor que el de los dispositivos con Al, Al 2 O3/Al y Alq3/Al cátodos. En general, una alta tensión induce la separación espacial de funciones de onda del electrón y el agujero y debe reducir drásticamente la tasa de recombinación radiativa dentro de la capa de QDs. El cátodo de autoxidized Al: Al2O3 puede suprimir excitón Temple en alta densidad de corriente, debido a la inyección electrónica mejorada y el orificio de bloqueo de habilidades. C figura 4 muestra las curvas de L-V de QD-LEDs y J-V como función del tiempo de la autoxidación. El dispositivo optimizado se logró mediante el uso de un autoxidized de 12 h Al cátodo.
Figura 5a muestra que los espectros EL normalizado de QD-LEDs basan en diferentes cátodos. El pico EL del Al: Al2O3 dispositivo fue situado en 457.3 nm con un FWHM de 21,4 sólo nm, lo que indica una luz azul pura sin cualquier emisión de EL parásito. Zoomorfo, EL espectro basado en Alq3/Al cátodo muestra a EL parásito originado de Alq3. Se observa estable emisión de EL de Al: Al2O3 basado en dispositivo bajo diferentes sesgos aplicadas (figura 5b). Como se ilustra en la figura 5 c, la coordenada de EL espectro se localiza en la borde del diagrama de cromaticidad de Comisión Internationale de L'Eclairage (CIE), dando por resultado un color saturado alta. Fig Figura 5D muestra las fotografías funcionamiento de QD-LED, que puede ser fácilmente preparado con área grande de 1 cm2.
Figura 1: propiedades ópticas y morfologías de ZnCdS/ZnS calificado basado en el núcleo/shell azul QDs. (a) espectros de absorción y PL de ZnCdS/ZnS QDs distribuidos en solución de tolueno. imagen de (b) temperatura y (c) HRTEM imagen de imagen de QDs. (d) SEM de QDs película revestida de vuelta en el substrato de la polivinílico-TPD como se utiliza en la fabricación del dispositivo. Reimpreso con permiso del 19. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: uso de rayos x espectroscopia del fotoelectrón (XPS), estudio electroquímico y Espectroscopia ultravioleta del fotoelectrón (UPS) para detectar las propiedades estructurales y niveles de energía de QDs. (a) Al 2P orbitales espectros XPS de cátodo de autoxidized Al: Al2O3 . curvas (b) la voltametría cíclica (CV) de la solución de ZnCdS/ZnS QDs. (c) espectros de UPS de la película ZnCdS/ZnS QDs y el cátodo de autoxidized Al: Al2O3 preparado sobre sustratos ITO. Inserción es la visión completa de los espectros. (d) planos diagrama de nivel de energía de banda del dispositivo QD-LED. nivel de energía (e) del diagrama en la interfaz de QDs/Al y (f) el QDs / interfaz de Al: Al2O3 . Reimpreso con permiso del 19. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: fotoluminiscencia resuelta en tiempo de decaimiento para el QDs películas contactar con capas diferentes. Reimpreso con el permiso de referencia19. Se ajustaron las curvas triples por bi-exponencial se decae. En comparación con el QDs / de la muestra, los QDs / muestra Al: Al2O3 exhibe una vida útil más larga, que puede ser atribuido a la mejora de la inyección de electrones y la supresión de la recombinación no radiativa. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: EL rendimiento de QD-LEDs basado en cátodos diferentes. (a) densidad de corriente-luminancia-tensión (J-L-V) y (b) curvas de características de corriente densidad de corriente de eficiencia (CE-J) de dispositivos con diferentes cátodos. (c) la J-L-V de curvas de dispositivos con tiempo de autoxidized de cátodos de Al diferente. Reimpreso con permiso del19. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: EL spectra, coordenadas CIE y funcionamiento fotografías de Al: Al2O3 basan QD-LEDs. (a) EL espectro de QD-LEDs basado en Al, Al: Al2O3, Al2O3: Al, Al2O3/Al:Al2O3 y Alq3/Al cátodos. Inserción es las operación fotografías de QD-LEDs con área activa de 4 mm2. (b) EL espectro de LEDs QD deriva de varios sesgos. (c) Coordenadas CIE Al: Al2O3 basan QD-LEDs. (d) fotografías del operativo de QD-LEDs con área activa de 1 cm2. Reimpreso con permiso del 19. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
| Tipo de muestra | Luminancia máxima | Máxima eficiencia actual | Voltaje de encendido | Pico de emisión | FWHM |
| (cd m-2) | (cd A-1) | (V) | (nm) | (nm) | |
| Al | 435 | 0.11 | 3.56 | 459.1 | 22.5 |
| Al: Al2O3 | 13002 | 1.15 | 3.83 | 457.3 | 21.4 |
| Al2O3/Al | 65W | 0.11 | 3.70 | 458.8 | 20.9 |
| Al2O3/Al:Al2O3 | 10600 | 1.12 | 4.80 | 457.1 | 20.8 |
| ALQ3/Al | 1300 | 0.57 | 4.20 | 455.9 | 17.5 |
Tabla 1: parámetros EL de QD-LEDs basan en cátodos diferentes. Reimpreso con el permiso de referencia19.
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Discussion
La arquitectura del dispositivo del azul QD-LED consiste en un ánodo transparente ITO, un HIL PSS (30 nm), un poli-TPD HTL (40 nm), un ZnCdS/ZnS QDs EML (40 nm) y un cátodo de Al: Al2O3 (100 nm). Debido al carácter poroso de Al cátodo, obtuvimos un cátodo Al oxidado por exposición al oxígeno. Figura 2e y 2f de la figura muestran los diagramas de alineación de nivel de energía de QDs capa con Al y Al: Al2O3. Cuando las expreses en contacto con el cátodo Al, un contacto Schottky se forma en la interfaz de QDs/Al, que presenta gran resistencia interna para impedir la inyección de electrones desde el cátodo (figura 2e). Cuando las expreses en contacto con el cátodo de Al: Al2O3 , se forma un contacto óhmico en el QDs / Al: Al2O3 interfaz (figura 2f), que reduce la barrera de la inyección de electrones y acelera la inyección electrónica. La disminución de la barrera de energía potencial en el interfaz de QDs/cátodo había mejorado la eficacia de la inyección de electrones y reduce el consumo de energía. Para investigar más lejos el excitón apagando el efecto en la interfaz de QDs/cátodo, se analizaron los espectros de triples (figura 3). Los QDs / Al: Al2O3 muestra presentaron un tiempo de decaimiento de PL (5.414 ns) comparada con la de la muestra de QDs/Al (4.839 ns), lo que indica la reducción de la luminiscencia que apaga en QD/cátodo interfaz25,26. Por lo tanto, el rendimiento mejorado se puede atribuir a la barrera de potencial reducida y la supresión del Temple de luminiscencia.
El cátodo de Al: Al2O3 puede ser preparado por procedimientos de autoxidación controlado fácilmente. Cabe señalar que no hay ningún adicional ETL en el protocolo. Se espera que el rendimiento del dispositivo mejorarse después de combinar el cátodo autoxidized Al: Al2O3 con otros ETL (p. ej., ZnO)12,13,15.
En conclusión, hemos presentado un nuevo método para mejorar el brillo y la eficiencia de QD-LEDs azules con autoxidized Al cátodo. Saturado de color azul QD-LEDs de alta se han demostrado con una luminancia pico de 13.002 cd m-2 y una eficiencia corriente de pico de 1,15 cd A-1, que entre el mejor desempeño en otras obras. Inyección electrónica mejorada y amortiguamiento de luminiscencia suprimida se puede atribuir el mayor rendimiento. Por lo tanto, el método presentado en este protocolo es un paso importante hacia la realización de dispositivos de QD-LED azul de alto rendimiento.
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Disclosures
No tenemos nada que revelar.
Acknowledgments
Este trabajo fue apoyado por la NSFC (51573042), el nacional clave básica de investigación programa de China (proyecto 973, 2015CB932201), fondos de Investigación Fundamental para las universidades Central, China (JB2015RCJ02, 2016YQ06, 2016MS50, 2016XS47).
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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