不同缓冲层对OLEDs的影响

通过比较三种用不同缓冲层材料(TiO2、Alq3和PBD)修饰ITO的有机电致发光器件和没有缓冲层修饰的器件发现,TiO2材料修饰的器件启亮电压最低,效率最高;Alq3修饰的器件启亮电压次之;PBD材料修饰的器件启亮电压最高,效率最低。TiO2的最优化厚度比Alq3和PBD的最优化厚度大,因此对于ITO表面的平整作用也较强。三种材料HOMO能级也不一样,TiO2材料的HOMO能级最高,因此三个材料中TiO2对于空穴的阻挡作用最大,通过隧穿作用穿过缓冲层材料PBD的空穴数就小于缓冲层材料Alq3和PBD,TiO2修饰的器件的载流子的平衡程度就高于Alq3和PBD修饰的器件,从而效率也高于Alq3和PBD修饰的器件。     

PBD空穴缓冲层对有机电致发光器件的改善作用

实验中制备了不同厚度的缓冲层PBD修饰的有机电致发光器件以及没有缓冲层修饰的有机器件。通过比较发现缓冲层PBD的最优厚度为0．2nm，缓冲层PBD对于器件亮度有显著的影响。当缓冲层PBD厚度为0．2nm，相同电压下器件的亮度要比无缓冲层器件的亮度要高。当电压为16V时，PBD修饰的器件的亮度为1984cd／A，而没有缓冲层材料修饰的器件的亮度为1110cd／A，器件的亮度得到了提高。在电流密度为120mA／cm。的情况下，PBD修饰的器件的效率为3cd／A，要比没有缓冲层材料修饰的器件的效率(为2．6cd／A)高。最主要的原因是由于PBD是电子传输层，因此它对于空穴的注入起阻挡作用。所以缓冲层PBD阻挡和减少了空穴的注入，提高了电子和空穴形成激子的比例，从而提高了器件的效率。     

空穴缓冲层2T-NATA厚度对OLED器件性能的影响

在有机电致发光器件中,载流子的注入和匹配水平直接影响着器件性能.在器件中引入空穴缓冲传输层2T-NATA,能够有效改善阳极与有机层的接触,改变有机层中的势垒分布,提高载流子的注入和平衡水平,使激子复合率得到有效改善,从而使器件发光特性大幅提高.     

具有新型空穴缓冲层材料TiO2的有机薄膜发光器件

以溶胶凝胶法制备的TiO2作为空穴缓冲层．在结构为ITO／TiO2／NPB／Alq／LiF／A1的器件中,改善了器件的发光效率。研究了TiO2厚度对器件发光特性的影响。在电流密度为100mA／cm^3时,有缓冲层的器件发光效率为5cd／A,而没有缓冲层的器件发光效率为3．45cd／A,有TiO2缓冲层的器件发光效率有了明显提高。     

酞菁铜缓冲层对有机太阳能电池开路电压的影响

用p型有机半导体材料酞菁铜作为阴极缓冲层制作了器件结构为氧化铟锡/酞菁锌/碳六十/酞菁铜/铝的有机小分子太阳能电池, 对器件进行电学测量发现酞菁铜缓冲层的厚度对器件的开路电压有明显影响.基于半导体器件物理分析了光照下测量得到的电流-电压曲线, 由拟合结果得到的器件参数表明高理想因子导致了器件开路电压升高, 其原因为器件的输运特性不只受酞菁锌与碳六十形成的p-n结影响, 还与酞菁铜缓冲层与铝电极形成的肖特基接触有关.研究表明在有机太阳能电池器件中引入一个合适的缓冲层/阴极肖特基结可以提高器件的开路电压.     

Bphen作为缓冲层对有机太阳能电池的光电性能影响

选用CuPc(酞菁酮)为供电子的材料,使用Bphen(4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲)为缓冲层的材料,研究了结构为ITO/PEDOT:PSS/CuPc(20 nm)/C60(40 nm)/Bphen(x)/Ag(100 nm)的有机太阳能电池(OSC).考察OSC性能与缓冲层Bphen厚度之间的关系,优化器件的结构.在标准太阳光照条件下(AM1.5)测量器件的Ⅰ-Ⅴ特性,结果显示,太阳电池的能量转换效率与缓冲层厚度密切相关.采用高真空蒸发的方法,制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/CuPc(20 nm)/C60(40 nm)/Bphen(x)/Ag(100 nm)的器件,器件效率随着Bphen厚度的增加先增大后变小,当厚度为0 nm时,效率为0.85%;当厚度为2.5 nm时,效率为1.22%;而当厚度为5 nm时,效率为1.69%;当厚度为7.5 nm时,效率则为0.79%,当厚度为10 nm时,效率则为0%.     

退火温度对生长在TiO2缓冲层上的ZnO薄膜的影响

采用电子束蒸发技术在TiO2缓冲层上沉积了ZnO薄膜,研究了不同的退火温度对薄膜晶化质量及发光性质的影响. 利用X射线衍射仪和扫描探针显微镜分析了薄膜样品的结构性质,利用荧光光谱仪研究了薄膜样品的光致发光性质. 分析结果表明,退火处理后的ZnO薄膜都沿c轴择优生长. 在600℃下退火的样品具有最强的（002）衍射峰、最强的紫外发射和最弱的可见光发射,其晶粒大小均匀,紧密堆积. 而对于在500和700℃下退火的样品,其可见光发射较强. 这表明在600℃下退火的样品具有最好的晶化质量.     

退火温度对生长在TiO2缓冲层上的ZnO薄膜的影响

采用电子束蒸发技术在TiO2缓冲层上沉积了ZnO薄膜,研究了不同的退火温度对薄膜晶化质量及发光性质的影响.利用X射线衍射仪和扫描探针显微镜分析了薄膜样品的结构性质,利用荧光光谱仪研究了薄膜样品的光致发光性质.分析结果表明,退火处理后的ZnO薄膜都沿c轴择优牛长.在600℃下退火的样品具有最强的(002)衍射峰、最强的紫外发射和最弱的可见光发射,其晶粒大小均匀.紧密堆积.而对于在500和700℃下退火的样品,其可见光发射较强.这表明在600℃下退火的样品具有最好的晶化质量.     

MgF2缓冲层对蓝光OLED性能的影响

为了提高蓝光有机电致发光器件(OLED)的发光性能,将MgF2缓冲层插入ITO阳极与空穴传输层NPB之间,通过优化MgF2的厚度,制备了结构为ITO/MgF2(x nm)/NPB(50nm)/DPVBi:DSA-ph(30nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.6nm)/Al(100nm)的高性能蓝光器件。实验结果表明,MgF2厚为1.0nm时,器件性能最佳,对应的器件最大电流效率达到5.51cd/A,最大亮度为23 290cd/m2(10.5V),与没有MgF2缓冲层的标准器件相比,分别提高47.3%和25.2%。对ITO表面的功函数测量结果表明,MgF2缓冲层可以有效修饰ITO表面,降低ITO与NPB之间的势垒高度差,改善空穴的注入效率,从而导致电子和空穴的注入更加平衡,激发机制更高效,实现了高性能的蓝光发射,为实现高效而稳定的全彩显示和白光照明奠定了基础。     

SnO_(2)缓冲层对VO_(2)薄膜微观结构与相变性能的影响北大核心

利用电子束蒸发法在Si衬底上制备了不同厚度的SnO_(2)缓冲层,并使用磁控溅射法制备出上层氧化钒薄膜,研究了SnO_(2)缓冲层厚度对于氧化钒薄膜微观结构、相组成以及相变性能的影响。结果表明,引入具有四方金红石结构的SnO_(2)缓冲层后,上层氧化钒薄膜的结晶性变好,随着SnO_(2)缓冲层厚度的增加,沉积的氧化钒薄膜中V^(4+)含量逐渐提高,氧化钒薄膜的平均晶粒尺寸增大,成膜质量变好;相变锐度有所降低,热滞回线宽度减小。这些结果表示SnO_(2)缓冲层的引入有利于在硅衬底上生长高质量且相变性能优越的VO_(2)薄膜。     

An evaluation of the deposition parameters for indium sulfide (In2S3) thin films using the grey-based Taguchi method

This paper presents an optimal deposition-parameter design for Indium sulfide (In₂S₃) thin films, using radio frequency (RF) magnetron sputtering for soda-lime glass substrates. The grey relational analysis (GRA), using the Taguchi method with an L₉ (3⁴) orthogonal array, a signal-to-noise (S/N) ratio and an analysis of variance (ANOVA) are used to optimize the multiple performance characteristics (deposition rate and optical transmittance). The effect of the optimization of the In₂S₃ films’ deposition parameters (RF power, sputtering pressure, substrates temperature and deposition time) on the structure, morphology and optical transmittance are studied. The results of the confirmation experiments demonstrate that the deposition rate and optical transmittance of In₂S₃ films is improved by using a deposition process that is optimized using the grey-based Taguchi method.     

Cu(In,Ga)Se2太阳电池缓冲层ZnS薄膜性质及应用

在含有ZnSO4,SC(NH2)2,NH4OH的水溶液中采用CBD法沉积ZnS薄膜,XRF和热处理前后的XRD测试表明,ZnS沉积薄膜为立方相结构,薄膜含有非晶态的Zn(OH)2.光学透射谱测试表明,制备的薄膜透过率(λ＞500nm)约为90%,薄膜的禁带宽度约为3.51eV.ZnS薄膜沉积时间对Cu(In,Ga)Se2太阳电池影响显著,当薄膜沉积时间在25～35min时,电池的综合性能最好.对比了不同缓冲层的电池性能,采用CBD-CdS为缓冲层的电池转换效率、填充因子、开路电压稍高于CBD-ZnS为缓冲层的无镉电池,但无镉电池的短路电流密度高于前者,两者转换效率相差2%左右.ZnS可以作为CIGS电池的缓冲层,替代CdS,实现电池的无镉化.     

CIGS太阳能电池缓冲层ZnS薄膜的制备与表征

以硫酸锌、(NH4)2S2O3混合溶液为前驱体溶液,加入少量的柠檬酸钠和丙三醇为络合剂和分散剂,采用化学浴沉积法在玻璃衬底上成功制备了表面均匀的ZnS薄膜。研究了沉积时间和退火时间对ZnS薄膜质量的影响,并运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光光度计对薄膜进行分析和表征。结果表明:在沉积时间为90m in,退火温度为200℃时制得的薄膜性能较好,晶体结构为纤锌矿结构。制备的薄膜透过率(λ>400nm)约为80%,薄膜的禁带宽度约为3.75eV。通过添加少量的分散剂丙三醇可以改善ZnS薄膜质量。退火温度为300℃,薄膜表面形貌均匀致密。     

Cu(In,Ga)Se2太阳电池缓冲层ZnS薄膜性质及应用

在含有ZnSO4,SC(NH2)2,NH4OH的水溶液中采用CBD法沉积ZnS薄膜,XRF和热处理前后的XRD测试表明,ZnS沉积薄膜为立方相结构,薄膜含有非晶态的Zn(OH)2.光学透射谱测试表明,制备的薄膜透过率(λ＞500nm)约为90%,薄膜的禁带宽度约为3.51eV.ZnS薄膜沉积时间对Cu(In,Ga)Se2太阳电池影响显著,当薄膜沉积时间在25～35min时,电池的综合性能最好.对比了不同缓冲层的电池性能,采用CBD-CdS为缓冲层的电池转换效率、填充因子、开路电压稍高于CBD-ZnS为缓冲层的无镉电池,但无镉电池的短路电流密度高于前者,两者转换效率相差2%左右.ZnS可以作为CIGS电池的缓冲层,替代CdS,实现电池的无镉化.     

PZT铁电薄膜的印迹研究

印迹(Imprint)是造成铁电存储器失效的一个重要因素,通过分析不同厚度的PZT薄膜电容的界面层后认为,造成印迹的原因是上下电极与铁电薄膜之间界面层厚度的不同,导致了铁电薄膜表面极化钉扎状态的差异。矫顽电压偏移量对铁电薄膜的厚度依赖性,以及矫顽电压的偏移量随时间变化规律,很好地证实了笔者的设想。     

(ZnxMg1-x)TiO3微波介电性能及其TiO2掺杂研究

调节不同的r(Zn/Mg)值,用普通固相合成法制备了(ZnxMg1-x)TiO3(x=0.1~0.5(摩尔比)微波陶瓷基料,研究了r(Zn/Mg)及预烧温度对其微波和烧结性能的影响,并通过TiO2和CaSiO3玻璃掺杂改善了(ZnxMg1-x)TiO3基料的微波性能,最终获得了可在1 170℃烧成的相对介电常数rε=26~28,品质因数与频率之积Q.f>70 000(10 GHz),谐振频率温度系数τf<±10×10-6/°C的微波陶瓷。     

Sr/Ti及TiO_2晶型对SrTiO_3陶瓷性能的影响

在一定范围内变动锶钛摩尔比r(Sr/Ti)仍然可以得到性能良好的SrTiO3晶界层电容器,但施主添加物Nb2O5、La2O3及烧结剂SiO2的加入量应作相应变动。当r(Sr/Ti)=1时,Nb2O5与La2O3以等摩尔比加入为佳;当TiO2过量时Nb2O5宜减少;而当SrO过量时则La2O3应减少,并适当增加SiO2。r(Sr/Ti)在0.994~0.998时粉料有比较合适的松装密度,烧成试样有较低的电阻率(0.2~0.3 Ω·cm),晶粒尺寸为40~50 mm且比较均匀,氧化处理后瓷片有较理想的综合介电性能:er = 55 000~68 000,tgd <1?02,r50v >5?010 ·cm,VB(DC)≈600 V/mm,|腃·C1| (25~+125℃)<10%。相对于金红石相(R),锐钛矿型(A)TiO2与SrCO3的反应活化能更低,可以不经过SrCO3分解过程而在较低温度下直接合成SrTiO3。固相反应机理的差别导致瓷体微观结构差异,在调整r(Sr/Ti)的同时调整TiO2原材料中的金红石相(R)与锐钛矿相(A)之比可得到更理想的晶界层电容器瓷体。     

TiO2过渡层对Bi3.54Nd0.46Ti3O12薄膜微观结构及电性能的影响

选取厚度为5、10和20nm的TiO2薄膜为过渡层,采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi3.54Nd0.46Ti3O12(BNT)铁电薄膜,研究了过渡层厚度对铁电薄膜微观结构及电学性质的影响。结果表明,加入TiO2过渡层后,BNT薄膜微观结构得到改善,εr及2Pr值大幅提高,介电损耗及漏电流密度都有降低。过渡层厚度为20nm时,BNT薄膜的εr、tanδ及2Pr值分别为325、0.025(测试频率为10kHz)和36.1×10–6C/cm2,漏电流密度为8.45×10–7A/cm2(外加电场为100×103V/cm)。     

Study on ALD In2S3/Cu(In,Ga)Se2 interface formation

The formation of the interface between In₂S₃ grown by atomic layer deposition (ALD) and co‐evaporated Cu(In,Ga)Se₂ (CIGS) has been studied by X‐ray and UV photoelectron spectroscopy. The valence band offset at 160°C ALD substrate temperature was determined as −1·2±0·2 eV for CIGS deposited on soda‐lime glass substrates and −1·4±0·2 eV when a Na barrier substrate was used. Wavelength dependent complex refractive index of In₂S₃ grown directly on glass was determined from inversion of reflectance and transmittance spectra. From these data, an indirect optical bandgap of 2·08±0·05 eV was deduced, independent of film thickness, of substrate temperature and of Na content. CIGS solar cells with ALD In₂S₃ buffer layers were fabricated. Highest device efficiency of 12·1% was obtained at a substrate temperature of 120°C. Using the bandgap obtained for In₂S₃ on glass and a 1·15±0·05 eV bandgap determined for the bulk of the CIGS absorber, the conduction band offset at the buffer interface was estimated as −0·25±0·2 eV (−0·45±0·2 eV) for Na‐containing (Na‐free) CIGS. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.