Summary
Um protocolo é apresentado para a fabricação de alto desempenho, puros azul ZnCdS/ZnS-baseado quântica pontos diodos emissores de luz empregando um cátodo de alumínio autoxidized.
Abstract
Estável e eficiente vermelho (R), verde (G) e fontes de luz azuis (B) com base em pontos quânticos solução-processado (QDs) desempenham papéis importantes em displays de última geração e tecnologias de iluminação de estado sólido. O brilho e eficiência de azuis QDs-baseado diodos emissores de luz (LEDs) permanecem inferiores às suas contrapartes de vermelhos e verdes, devido aos níveis de energia inerentemente desfavoráveis de diferentes cores de luz. Para resolver estes problemas, uma estrutura de dispositivo deve ser projetada para equilibrar os furos de injeção e elétrons na camada QD emissivo. Neste documento, através de uma estratégia simples auto-oxidação, puros QD-LEDs azuis que são altamente brilhante e eficiente são demonstrados, com uma estrutura de ITO / PEDOT:PSS / poli-TPD/QDs/Al: Al2O3. Autoxidized Al: Al2O3 cátodo pode equilibrar as cargas injetadas e, efetivamente, melhorar a recombinação radiativa sem introduzir uma camada adicional de transporte de elétrons (ETL). Como resultado, altos cor saturada QD-LEDs azuis são obtidos com uma luminância máxima mais de 13.000 cd m-2e uma eficiência máxima atual de 1,15 cd A-1. O abre de procedimento de auto-oxidação facilmente controlada o caminho para atingir alta performance azul QD-LEDs.
Introduction
Diodos emissores de luz (LEDs) baseados em pontos quânticos de semicondutores coloidal têm atraído grande interesse devido a suas vantagens únicas, incluindo a capacidade de processamento de solução, comprimento de onda de emissão ajustável, pureza de cor excelente, fabricação flexível e baixa processamento custa1,2,3,4. Desde as primeiras demonstrações de diodos emissores de luz baseados em QDs em 1994, esforços tremendos têm se dedicado à engenharia de materiais e estruturas de dispositivo5,6,7. Um dispositivo típico do QD-LED é projetado para ter uma arquitetura de três camadas do sanduíche que consiste de uma camada de transporte do buraco (HTL), uma camada de emissivo e uma camada de transporte de elétrons (ETL). A escolha de uma camada de transporte de carga apropriado é fundamental para equilibrar o injetado buracos e elétrons na camada emissivo de recombinação radiativa. Atualmente, vácuo-depositadas pequenas moléculas são amplamente utilizadas como ETL, por exemplo, bathocuproine (BCP), tris(8-Hydroxyquinolinate) (Alq3) e 3-(biphenyl-4-yl)-5-(4-tertbutylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole (TAZ)8. No entanto, a injeção de portador desequilibrada, muitas vezes faz com que a mudança de região de recombinação ETL, fazendo emissões indesejáveis parasitas Eletroluminescência (EL) e o desempenho de dispositivo9a deteriorar-se.
Para melhorar a eficiência do dispositivo e a estabilidade ambiental, nanopartículas de ZnO solução-processados foram introduzidas como uma camada de transporte de elétrons em vez dos materiais de pequeno-molécula de vácuo-depositado. QD-LEDs RGB altamente brilhantes foram demonstrados para arquitetura do dispositivo convencional, mostrando a luminância até 31.000, 68.000 e 4.200 cd m-2 para emissão do vermelho-alaranjado, verde e azul, respectivamente,10. Por uma arquitetura de dispositivo invertido, QD-LEDs RGB de alto desempenho com baixo turn na tensão foram demonstradas com sucesso com brilho e eficiência quântica externa (EQE) de 23.040 cd m-2 e 7,3% para vermelho, 218.800 cd m-2 e 5,8% para verde e 2.250 cd m-2 e 1,7% para o azul, respectivamente,11. Para equilibrar as cargas injetadas e preservar a camada emissivo QDs, uma película isolante poli (PMMA) foi inserida entre os QDs e ZnO ETL. Os vermelho escuro otimizados QD-LEDs exibiram eficiência quântica externa alta até 20,5% e uma tensão de excitação baixa de apenas 1,7 V12.
Além disso, otimizando o optoelectronic Propriedades e nanoestruturas de QDs também desempenha um papel crucial no aumento do desempenho do dispositivo. Por exemplo, altamente fluorescentes azuis QDs com fotoluminescência quântica rendem (PLQE) até 98% foram sintetizados através de otimizando o ZnS bombardeio tempo13. Da mesma forma, alta qualidade, azul-violeta QDs com quase 100%, PLQE foram sintetizados por controlando precisamente a temperatura de reação. O violeta-azul QDs-LED dispositivos mostrou notável luminância e EQE acima de 4.200 cd m-2 e 3,8%, respectivamente14. Esse método de síntese é também aplicável a violeta ZnSe/ZnS núcleo/shell QDs, QD-LEDs exibiram alta luminância (2.632 cd m-2) e eficiência (EQE=7.83%) usando Cd-livre QDs15. Desde pontos quânticos azul com alta PLQE tenham sido demonstrados, eficiência de injeção de alta carga na camada QDs desempenha outro papel crucial na fabricação QD-LEDs de alto desempenho. Substituindo o tempo ligantes de ácido oleico cadeia para encurtar ligantes 1-octanethiol, a mobilidade de elétron de QDs filme era duas vezes maior, e um alto valor EQE mais de 10% foi obtido16. A troca de superfície ligante pode também melhorar a morfologia do filme QDs e suprimir a fotoluminescência extinguer entre QDs. Por exemplo, QDs-LED mostrou desempenho melhorado dispositivo usando quimicamente enxertados QDs-semicondutor de híbridos de polímero17. Além disso, QDs de alta performance foram preparados através de razoável otimização da composição gradual e espessura da casca QDs, devido a injeção de maior carga, transporte e recombinação18.
Neste trabalho, apresentamos um cátodo de alumínio (Al) autoxidized parcial para melhorar o desempenho de ZnCdS/ZnS classificados baseada em núcleo/casca azul QD-LEDs19. A alteração da barreira de energia potencial do cátodo Al foi confirmada por espectroscopia de fotoelétron ultravioleta (UPS) e espectroscopia de fotoelétron de raios x (XPS). Além disso, o jejum carga dinâmica transportadora no QDs/Al e QDs / Al: Al2O3 interface foram analisados através de medições de tempo-resolvido fotoluminescência (Batistąalbo). Para validar ainda mais a influência do Al parcialmente oxidado no desempenho do dispositivo, QD-LEDs com cátodos diferentes (apenas Al, Al: Al2O3, Al2O3/Al, Al2O3/Al:Al2O3, e ALQ3/Al) foram fabricados. Como resultado, azul puro de alto desempenho QD-LEDs foram demonstrados empregando Al: Al2O3 catodos, com uma luminosidade máxima de 13.002 cd m-2 e uma eficiência de corrente de pico de 1,15 cd A-1. Além disso, não havia nenhum ETL orgânica adicional envolvido na arquitetura do dispositivo, que pode evitar EL parasita indesejado para garantir a pureza da cor sob diferentes tensões de trabalho.
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Protocol
1. padrão de gravura de metal em óxido de estanho (ITO) vidro
- Corte pedaços grandes de vidro ITO (12 cm x 12 cm) em 15mm tiras largas. Limpe a superfície de vidro de ITO usando um pano livre de poeira com álcool.
- Verifique o lado condutor do vidro ITO com um multímetro digital. Cobrir a área ativa do vidro ITO com fita adesiva, para que a área ativa é de 2 mm de largura no meio.
- Despeje o pó de zinco sobre o vidro de ITO (para uma espessura de cerca de 0,5 mm).
- Despeje a solução de ácido clorídrico (36% em peso) sobre a superfície do vidro ITO e permitir que o vidro de ITO completamente embeber em solução de ácido clorídrico, em seguida, condicione por 15 s.
- Despeje a solução de ácido clorídrico após a corrosão e, em seguida, lavar o vidro de ITO com água imediatamente. Retire a fita adesiva no vidro do ITO.
2. limpeza do vidro de ITO
- Mergulhe o copo de ITO em uma placa de Petri contendo solução de acetona de 15 min. Limpe fora a cola sobre o vidro de ITO, usando uma bola de algodão.
- Corte o vidro de ITO em pedaços quadrados (aproximadamente 15 × 15 mm) com um cortador de vidro.
- Proceda à sonicação do vidro de ITO sequencialmente em água detergente, água da torneira, água desionizada, acetona e álcool isopropílico por 15 min.
- Secar o vidro de ITO com gás nitrogênio, seguido por secagem em estufa a 150 ° C por 5 min em atmosfera de ar.
- Coloque o vidro de ITO limpo em uma câmara de ultravioleta-ozônio e tratar por 15 min.
3. fabricação de uma camada de injeção de buraco
- Retire a solução de poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) da geladeira. Agite a solução PEDOT:PSS à temperatura ambiente por 20 min obter uma solução uniformemente dispersa.
Nota: O tratamento UV-ozônio (seção 2.5) e a agitação da solução PEDOT:PSS devem ser efectuadas simultaneamente para evitar a falha do tratamento UV-ozônio. Temperatura é mantida a 25 ° C. - Leva cerca de 2 mL de solução de PEDOT:PSS com uma seringa de 10 mL e instalar um filtro de sulfona (PES) de poliéter µm 0.45 na seringa.
- Coloque o copo de ITO no centro da camada a rotação. Despeje duas gotas da solução de PEDOT:PSS para o vidro de ITO.
- Rotação-casaco a solução filtrada PEDOT:PSS sobre o substrato de ITO a 3.000 rpm por 30 s e então recoze o PEDOT:PSS-revestido ITO a 150 ° C por 15 min dar um filme de PEDOT:PSS 30 nm.
4. fabricação de uma camada de transporte do buraco
Nota: A camada de transporte do buraco e a camada emissivo são fabricadas em um nitrogênio-luvas com concentração de oxigênio e água controlada abaixo de 50 ppm.
- Dissolva poly(N,N′-bis(4-butylphenyl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine) (poli-TPD) em o-diclorobenzeno (1 mL) com uma concentração de 25 mg mL-1. Junte-se à temperatura ambiente durante a noite em nitrogênio-luvas.
- Despeje a 35 µ l de solução de poli-TPD sobre o PEDOT:PSS-revestido ITO. Solução de rotação-casaco o poli-TPD a 3.000 rpm por 30 s para dar um filme de 40 nm poli-TPD e em seguida recoze a 150 ° C por 30 min.
5. fabricação de uma camada emissivo
- Dissolva o ZnS/ZnCdS pontos quânticos em solução de tolueno (300 µ l) com uma concentração de 14,3 mg mL-1.
- Despeje 35 µ l da solução de ZnCdS/ZnS até o topo do poli-TPD. Rotação-casaco a solução de ZnCdS/ZnS em 3.000 rpm por 30 s para dar um filme de 40 nm.
Nota: Cozimento não é necessário.
6. vácuo deposição
- Depois de uma pressão de 10-4 Pa é alcançado, deposite o alumínio Tris(8-Hydroxyquinolinate) (Alq3) sobre os substratos com uma taxa de 0,3 Å s-1 em uma evaporação térmica de câmara para dar um filme de 15 nm Alq3 .
Nota: O Alq3 é depositado somente para a estrutura do dispositivo de ITO / PEDOT:PSS / poli-TPD/QDs/Alq3/Al. - Raspe uma camada de 2 mm de largo ativo com um raspador para expor o substrato de vidro de ITO.
- Coloque os substratos em uma máscara de metal e transferi-los para uma câmara de evaporação térmica. Depositar o eletrodo de alumínio com uma taxa de 1 Å s-1 para dar 100 nm Al filme.
7. auto-oxidação procedimento
- Transferência do cátodo de Al como preparado em um forno a vácuo e então bomba ar fora do forno até que é quase um vácuo.
- Abra a válvula de deflação e injete o ar composto anidro (O2= 20%, N2= 80%) em estufa de vácuo com uma pressão de 3 × 104 PA. oxidar para 0, 4.5, 12 e 17 h à temperatura ambiente (no forno).
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Representative Results
Absorção UV-Vis e espectros de fotoluminescência (PL) foram utilizados para gravar as propriedades ópticas de ZnCdS/ZnS classificados baseada em núcleo/casca azul QDs. microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e digitalização de imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram coletadas para a morfologias de QDs (Figura 1). Raio-x, espectroscopia de fotoelétron (XPS), estudo eletroquímico e espectroscopia de fotoelétron ultravioleta (UPS) foram empregados para detectar as propriedades estruturais e níveis de energia de QDs (Figura 2). Medições de fotoluminescência (Batistąalbo) foram usadas para detectar a dinâmica de transportadora de carga rápida na interface entre QDs/Al e QDs tempo-resolvido / Al: Al2O3 (Figura 3). Finalmente, EL desempenho de QD-LEDs foi realizada (Figura 4, Figura 5e tabela 1).
A Figura 1a mostra a absorção UV-vis e PL espectros de emissão do ZnCdS/ZnS nota baseada em núcleo/casca azuis QDs dispersadas em tolueno. A solução de QDs mostrou uma borda de absorção em ~ 456 nm e um pico de pura emissão azul profundo localizado em 451 nm, com uma estreita largura total no máximo meia (FWHM) de apenas 17,8 nm. Diagrama de esboço de QDs no show de baixo-relevo que a estrutura gradual do núcleo/casca de QDs são tampados com 1-octanethiol de cadeia curta como ligantes de superfície. Usando uma cadeia curta, a molécula de 1-octanethiol para substituir as moléculas orgânicas de cadeia longa, a distância entre QDs é encurtada, que melhora as propriedades de injeção de carga no filme QDs. Uma imagem de microscópio eletrônico (TEM) transmissão representativas de ZnCdS/ZnS azul QDs mostrou uma distribuição relativamente uniforme de tamanho, e o diâmetro médio pode ser determinado a ser 14 ± 1,7 nm (Figura 1b). Um gradiente de composição química contínua dentro as QDs pode ser observado desde a imagem de microscópio eletrônico (HRTEM) de transmissão de alta resolução de um único ZnCdS/ZnS QD como mostrado na Figura 1 c. D Figura 1 mostra a imagem SEM da camada QDs revestido girar sobre o substrato de poli-TPD como usado na fabricação do dispositivo. Uma camada uniforme e totalmente coberto de QDs pode ser vista na imagem SEM, que indica as propriedades formadoras de filme boas de QDs.
As características químicas de superfície da autoxidized Al cátodo foram analisadas pela medição de XPS. Como mostrado na Figura 2a, o espectro XPS do orbital 2P do Al pode ser equipado com três picos. Os picos em 72,7, 74,3 e 75,5 eV correspondem aos átomos metálicos de Al, fase γ de Al2O3e amorfo AlOx20. Medição de eletroquímicas voltametria cíclica (CV) tem sido realizada para determinar a banda de Valência (VB) e os níveis de energia de banda (CB) condução da ZnCdS/ZnS QDs21. Conforme ilustrado na Figura 2b, a potencial de oxidação de início e o potencial de redução de início estavam determinados a ser -1,13 e 1,69 V, respectivamente. Como resultado, os valores VB e CB para ZnCdS/ZnS QDs foram calculados para ser eV 3,58 e 6,4, respectivamente. Nós medimos as funções de trabalho da camada de QDs e o cátodo Al parcialmente oxidado por UPS (Figura 2C). As funções de trabalho de QDs e Al: Al2O3 foram eV 3,87 e 3,5, respectivamente, que foram calculados subtraindo-se as energias nas bordas da energia da fonte de ultravioleta elétron secundário ele eu (21,22 eV). O diagrama de nível de energia do dispositivo é dada na Figura 2d. Figura 2e e 2f figura exibem os diagramas de alinhamento do nível de energia da camada QDs com Al e Al: Al2O3. A função de trabalho e o nível de Fermi de cátodo Al foram retirados do anterior relatório22,23.
Em seguida, medimos os espectros de Batistąalbo das diferentes camadas QDs para determinar a dinâmica do transportador de carga (Figura 3). As curvas de Batistąalbo foram equipadas pelos decaimentos bi-exponencial. De QDs, QDs/Al e QDs / Al: Al2O3 amostras, tempo de vida médio eram 8.945, 4.839 e 5.414 ns, respectivamente. Comparado com o Al/QDs amostra, as QDs / Al: Al2O3 amostra exibiu uma vida mais longa, que pode ser atribuída para a melhoria da injeção do elétron e a supressão de recombinação não-radiativa.
Para ainda mais verificar o efeito da parcialmente autoxidized Al cátodo sobre o desempenho do dispositivo QD-LEDs, QDs emissivo camadas contatadas com cátodos diferentes foram fabricadas. Os parâmetros de desempenho do QD-LEDs com cátodos diferentes estão resumidos na tabela 1. O dispositivo com puro Al cátodo mostra baixa luminosidade de 435 cd m-2 devido a injeção de carga ineficiente (figura 4a). A fim de melhorar a capacidade de transmissão electrónica, uma camada de 15 nm Alq3 foi introduzido como ETL para equilibrar as cargas injetadas. Como resultado, o brilho do dispositivo QDs-LED melhorado para 1.300 cd m-2. Após o tratamento da oxidação, o dispositivo QD-diodos emissores de luz (Al: Al2O3) exibiu um desempenho dramaticamente melhorado com uma luminosidade máxima de 13.002 cd m-2 e um máximo de eficiência atual de 1,15 cd A-1. Mais insights sobre a relação entre o desempenho do dispositivo e o tratamento da oxidação foi adquirida através da inserção de uma ultrafinos Al2O3 camada (1.5 nm) conforme descrito em 24. No entanto, o Al2O3/Al dispositivo exibiu uma luminância máxima de 352 cd m-2, que não tem nenhum realce em comparação com o dispositivo baseado em Al desencapado. O Al2O3/Al:Al2O dispositivo do3 exibiu um nível modesto de luminância e eficiência (10.600 cd m-2 e 1,12 cd A-1) e uma tensão de excitação relativamente alta (definido como 1 cd m-2) de 4,8 V. O CE-J curvas dos QD-LEDs são mostradas na figura 4b. A máxima eficiência dos dispositivos com Al: Al2O3 e Al2O3/Al:Al2O3 atingido 1,15 e 1.12 cd A-1, respectivamente, que era muito maior do que a dos dispositivos com Al, Al 2 Ó3/Al e catodos de /Al de3Alq. Em geral, uma alta tensão aplicada irá induzir a separação espacial das funções de onda do elétron e do buraco e deve reduzir drasticamente a taxa de recombinação radiativa dentro da camada de QDs. Autoxidized Al: Al2O3 cátodo pode suprimir exciton têmpera em alta densidade de corrente, devido à injeção eletrônica avançada e buraco bloqueando habilidades. Figura 4C mostra a J-V e curvas L-V de QD-LEDs em função do tempo de auto-oxidação. O dispositivo otimizado foi conseguido por meio de um autoxidized de 12 h Al cátodo.
Figura 5a mostra que os espectros EL normalizados de QD-LEDs com base em vários catodos. O pico do EL do Al: Al2O3 dispositivo localizava-se no 457.3 nm com um FWHM de 21,4 única nm, que indicou uma luz azul pura sem qualquer emissão de EL parasitária. Contrastes, o espectro EL baseado Alq3/Al cátodo mostra um parasita EL originada Alq3. Emissão de EL estável pode ser observado de Al: Al2O3 com base em dispositivo sob diferentes polarizações aplicadas (Figura 5b). Conforme ilustrado na Figura 5C, a coordenada do espectro EL localiza na beirinha do diagrama de cromaticidade Comissão Internationale de L'Eclairage (CIE), resultando uma cor saturada elevada. Fig. URE 5 d mostra as fotografias operacionais do QD-LED, que pode ser facilmente preparado com grande área de 1 cm2.
Figura 1: propriedades ópticas e morfologias de ZnCdS/ZnS classificados baseada em núcleo/casca azuis QDs. (um) espectros de absorção e PL de ZnCdS/ZnS QDs distribuídos em solução de tolueno. (b), TEM imagem e (c) HRTEM imagem de QDs. (d) SEM imagem do filme QDs revestido girar sobre o substrato de poli-TPD como usado na fabricação do dispositivo. Reproduzido com permissão de 19. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: uso de radiografia espectroscopia de fotoelétron (XPS), estudo eletroquímico e espectroscopia de fotoelétron ultravioleta (UPS) para detectar as propriedades estruturais e níveis de energia de QDs. (um) Al 2P orbitais espectros XPS de cátodo autoxidized Al: Al2O3 . (b) a voltametria cíclica (CV) curvas da solução ZnCdS/ZnS QDs. espectros de UPS (c) do filme ZnCdS/ZnS QDs e do cátodo de autoxidized Al: Al2O3 preparado em substratos de ITO. Baixo-relevo é a visão completa dos espectros. (d) plano diagrama de nível de energia de banda do dispositivo QD-LED. diagrama de nível de energia (e) na interface de QDs/Al e (f) os QDs / interface de Al: Al2O3 . Reproduzido com permissão de 19. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: tempo-resolvido fotoluminescência decadência para os QDs filmes contactar com diferentes camadas. Reproduzido com permissão da referência19. As curvas de Batistąalbo foram equipadas pelos decaimentos bi-exponencial. Comparado com o Al/QDs amostra, as QDs / Al: Al2O3 amostra apresenta uma vida útil mais longa, que pode ser atribuída para a melhoria da injeção eletrônica e supressão de recombinação não-radiativa. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: EL desempenho de QD-LEDs com base em diferentes catodos. (um) a densidade da corrente-luminância-tensão (J-L-V) e (b) atual densidade de eficiência-corrente (CE-J) curvas características de dispositivos com cátodos diferentes. (c), o J-L-V curvas de dispositivos com tempo de autoxidized de cátodos Al diferente. Reproduzido com permissão de19. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5: EL espectros, coordenadas CIE e funcionamento fotografias de um Al: Al2O3 baseada QD-LEDs. (um) EL espectros de QD-LEDs baseiam em Al, Al: Al2O3, Al2O3: Al, Al2O3/Al:Al2O3 e catodos de /Al de3Alq. Baixo-relevo é as funcionamento fotografias de QD-LEDs com área ativa de 4 mm2. (b) EL espectros de QD-LEDs derivado de vários preconceitos. as coordenadas CIE de (c) do Al: Al2O3 baseada QD-LEDs. (d) operacional fotografias de QD-LEDs com área ativa de 1 cm2. Reproduzido com permissão de 19. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Tipo de amostra | Luminância de pico | Eficiência de corrente de pico | Tensão de excitação | Pico de emissão | FWHM |
| (cd m-2) | (cd um-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 | 352 | 0.11 | 3.70 | 458.8 | 20,9 |
| Al2O3/Al:Al,2O3 | 10600 | 1.12 | 4.80 | 457.1 | 20,8 |
| ALQ3/Al | 1300 | 0,57 | 4.20 | 455.9 | 17.5 |
Tabela 1: parâmetros EL de QD-LEDs baseiam em cátodos diferentes. Reproduzido com permissão da referência19.
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Discussion
A arquitetura do dispositivo do azul QD-LED consiste de um anodo transparente ITO, um PEDOT:PSS HIL (30 nm), um poli-TPD HTL (40 nm), um ZnCdS/ZnS QDs EML (40 nm) e um Al: Al2O3 cátodo (100 nm). Devido o caráter poroso de cátodo Al, obtivemos um cátodo Al oxidado por exposição ao oxigênio. Figura 2e e 2f figura exibem os diagramas de alinhamento do nível de energia da camada QDs com Al e Al: Al2O3. Quando os QDs entrar em contato com o cátodo de Al, um contato de Schottky é formado na interface QDs/Al, que apresenta grande resistência interna para impedir a injeção de elétrons do cátodo (Figura 2e). Quando os QDs contactar Al: Al2O3 cátodo, um contato ôhmico é formado nas QDs / Al: Al2O3 interface (Figura 2f), que reduz a barreira de injeção eletrônica e acelera a injeção eletrônica. A diminuição da barreira de energia potencial na interface QDs/cátodo melhorou a eficiência de injeção do elétron e o consumo de energia reduzido. Para investigar o exciton extinguendo o efeito na interface QDs/cátodo, analisaram-se os espectros de Batistąalbo (Figura 3). As QDs / Al: Al2O3 amostra mostrou um tempo de decaimento do PL (5.414 ns) comparada com a da amostra QDs/Al (4.839 ns), indicando o alívio da têmpera de luminescência no QD/cátodo interface25,26. Portanto, o desempenho aprimorado do dispositivo pode ser atribuído a barreira de potencial reduzida e a supressão da têmpera de luminescência.
Al: Al2O3 cátodo pode ser preparado por procedimentos de auto-oxidação facilmente controlada. Deve notar-se que não há nenhum ETL adicional envolvidos no protocolo. O desempenho do dispositivo deverá ser melhorada após combinando o cátodo autoxidized Al: Al2O3 com outro ETL (por exemplo, ZnO)12,13,15.
Em conclusão, apresentamos um método inovador para melhorar o brilho e a eficiência de QD-LEDs azuis usando autoxidized Al cátodo. Altos cor saturada QD-LEDs azuis foram demonstrados com uma luminosidade de pico de 13.002 cd m-2 e uma eficiência de corrente de pico de 1,15 cd A-1, entre o melhor desempenho é relatado em outros trabalhos. O desempenho aprimorado do dispositivo pode ser atribuído à injeção eletrônica melhorada e luminescência reprimida têmpera. Portanto, o método apresentado neste protocolo é um passo importante para a realização de dispositivos QD-LED azuis de alta performance.
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Disclosures
Nós não temos nada para divulgar.
Acknowledgments
Este trabalho foi financiado pelo NSFC (51573042), o nacional chave básica pesquisa programa de China (973 project, 2015CB932201), fundos de pesquisa Fundamental para as 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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