电子与空穴复合论文-高思明

电子与空穴复合论文-高思明

导读:本文包含了电子与空穴复合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:有机电致发光器件,复合空穴注入层,溶液法,MoO_3

电子与空穴复合论文文献综述

高思明[1](2019)在《新型复合空穴注入材料/电子传输材料改善OLED发光性能的研究》一文中研究指出经过不断的探究和改进,有机电致发光器件(OLED)逐渐开始从一项实验室技术向商品化转变。但是,OLED仍然面临着一些问题有待改进。其中,高效率的OLED器件一直是研究者追求的目标,而通过对功能材料的选择和器件结构优化来促进载流子的注入和传输是提升OLED发光性能的有效方法之一。本论文通过材料选择和结构优化,分别从空穴注入层和电子传输层入手,对发光器件中载流子的注入和传输进行了探究,最终使叁类OLED器件的发光性能均得到了明显提高。具体开展的研究工作包括以下几个方面:1.设计出了一种结构新颖的复合空穴注入层(c-HIL)MoO_3/Al/MoO_3,将其应用于OLED器件中,使其空穴注入能力明显提升,驱动电压也得到降低,从而实现了器件发光性能的改善。首先,通过AFM、SEM、XPS、透过率等多种测试手段对c-HIL进行了表征与机理分析,证实了薄层Al沉积在MoO_3上会将Mo~(6+)还原为较低价态从而提高器件的空穴注入能力;进而通过空间限制电荷的理论计算以及交流阻抗测试验证了c-HIL对OLED空穴注入效率的提升作用;最终制备出的最优化OLED器件与参比器件相比,其启亮电压降低了18.2%,9 V驱动电压下的亮度提高了4.3倍,电流效率则提升了14.9%。2.利用溶液法制备出PEDOT:PSS-MoO_3的复合空穴注入层,通过调节掺杂比例,得到了最优化的复合空穴注入层。利用AFM、SEM、透过率和接触角等测试对复合空穴注入层进行了表面形貌及光学特性表征;通过XPS、开尔文探针和交流阻抗等方法分析了复合空穴注入层的价态、能级与电荷传输特性。结果表明掺杂MoO_3后改善了复合空穴注入层的薄膜质量且提高了其功函数,进而促进了空穴注入能力的提升。将最优化的复合空穴注入层应用于溶液法制备的小分子OLED器件中,其启亮电压比参比器件降低了约0.3 V,而电流效率则由3.2 cd/A提高到4.1 cd/A。3.利用旋涂法制备了SnO_2薄膜,将其与PEI薄层作为复合电子传输层用于倒置结构的OLED器件中,采用结构优化和发光层掺杂的方法有效地降低了器件的启亮电压并提高了其发光性能。首先通过XRD和AFM对SnO_2薄膜进行了表征,然后通过添加PEI修饰层对SnO_2层进行隔离钝化避免了缺陷对激子的猝灭。此外,通过PL光谱和激子瞬态寿命分析了在电场作用下发光层掺杂体系中形成了激基复合物,提高了激子的辐射效率。最终制备出的最优化的复合电子传输层发光器件相比于参比器件,其启亮电压降低了约1 V,最大发光亮度从1023 cd/m~2增大到了8532 cd/m~2,器件的发光效率也从最初的0.85 cd/A提高到了4.2 cd/A。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-06-01)

龙闰,魏雅清[2](2018)在《硫空位抑制TiS_3纳米带非辐射电子-空穴复合》一文中研究指出低维过渡金属叁硫化物(MX_3,M=Ti,Zr,Hf,Nb,Ta;X=S,Se,Te)具有优异的电子和光学性质,近年来引起研究人员的广泛关注。其中,Ti S_3易于制备成纳米带,且具有较低的激子结合能、高载流子迁移率、位于近红外区的直接带隙和原材料丰富等优点,在光电子器件及光伏领域具有重大的应用前景。~([1])利用含时密度泛函理论结合非绝热动力学模拟,计算得到的Ti S_3纳米带电子-空穴的复合时间为10ps,比实验快十几倍。~([2])为了探究实验和理论计算时间尺度产生巨大差别的物理本源,我们考察了Ti S_3中常见硫空位缺陷对电子结构和动力学的影响。一般情况下,缺陷在半导体禁带中引入深能级电荷俘获态,可增强非绝热电声耦合强度,加快电子-空穴的复合过程。而在该体系中,硫空位并未形成深能级缺陷态,反而增大了带隙,降低了原子运动的速度,从而降低了电声耦合强度。与此同时,硫空位使弹性电声散射时间减慢,根据量子芝诺效应可知,长量子退相干可加快电子-空穴复合。但带隙增加和非绝热耦合强度减小的影响超过了长退相干时间的影响,延缓了电子-空穴复合的进程。这一研究成果表明,人们可以通过实验上控制缺陷种类和浓度来降低电子-空穴的复合过程,优化基于Ti S_3纳米带这一类材料的光电器件性能。(本文来源于《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(新型材料和电池工作原理篇)》期刊2018-05-26)

王宇童,乔璐,龙闰[3](2018)在《晶界及化学掺杂对CH_3NH_3PbI_3钙钛矿电子-空穴复合的影响》一文中研究指出近年来,有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池因其良好的光电性能及较高的能量转换效率而受到广泛关注。电子-空穴的复合过程作为光电材料中能量与电流损失的一个主要途径,研究晶界、掺杂等因素对其的影响尤为重要。晶界(Grainboundaries,GBs)在钙钛矿型甲胺铅碘CH3NH3PbI_3(MAPbI_3)多晶薄膜中十分常见。第一性原理静态计算结果显示晶界不会在禁带中引入深能级缺陷,是良性缺陷,不会加快电子-空穴复合,但几乎所有的超快光谱实验均揭示晶界降低激发态电子寿命。为此,本研究~([1])通过非绝热分子动力学结合含时密度泛函理论模拟指出:当晶界存在时,晶界处的原子使得电子和空穴的波函数更加局域,且引入了更多的声子振动模式与电子自由度耦合,增强了电子-声子的非绝热耦合强度。其次,晶界降低了MAPbI_3的带隙,减少了电子能量损失所需的振动量子数且量子退相干时间和完美MAPbI_3晶体相比几乎没有改变。这些因素使得晶界加快了电子-空穴复合。此外,在晶界处用Cl原子取代I原子,能够引入更高频的声子,增加电子能隙涨落,这些因素克服了带隙变小的影响,提高了激发态寿命。本文模拟结果与实验相吻合,指出了晶界与化学掺杂如何影响钙钛矿太阳能电池的电子-空穴复合,为通过合理钝化晶界来提高光电转化效率提供了新的思路。(本文来源于《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)》期刊2018-05-26)

乔璐,龙闰[4](2018)在《掺杂剂对钙钛矿-TiO_2界面电子空穴复合影响研究》一文中研究指出近年来,钙钛矿电池由于具有高自由载流子浓度,高迁移率和较长扩散长度等优良性能而受到广泛关注,有机卤化物钙钛矿-TiO_2界面结构的光电转化效率高达20%,但界面处电子空穴的非辐射复合,限制了光致电荷的量子产率。为研究能量损失的基本机制,寻找抑制电子-空穴复合的有效方法,我们使用非绝热分子动力学研究原始CH_3NH_3PbI_3(100)/TiO_2与掺杂后的CH_3NH_3PbI_3(100)/TiO_2界面。结果表明,氯或溴原子取代碘原子能减小电子空穴复合,而锡原子取代铅原子会加快复合。研究结果提高了我们对钙钛矿太阳能电池动力学的理解,提供了通过掺杂来优化太阳能电池性能,提高光电转换效率的设计思路。(本文来源于《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)》期刊2018-05-26)

杨文超,姚尧,吴长勤[5](2015)在《钙钛矿太阳能电池中电子空穴的复合机制及其对开路电压的影响》一文中研究指出利用器件模型方法,我们模拟了CH_3NH_3PbI_3钙钛矿太阳能电池在不同的复合机制下的电流-电压(I-V)曲线和复合电阻-电压(R_(rec)-V)曲线。通过将模拟的结果和阻抗谱实验给出的R_(rec)-V曲线比较发现,如果钙钛矿材料体内的深能级缺陷态密度较小,双分子复合起主要作用,它决定了器件开路电压的大小。当双分子复合的复合系数很小时,复合速率极大减小,使得开路电压有显着的提高。如果器件内的缺陷态密度较大,陷阱辅助的单分子复合的速率和双分子复合的速率可比拟,会造成器件效率的损失。对于介观结构的太阳能电池,电子传输材料(如Ti O_2骨架)和空穴传输材料(如spiro-OMe TAD)会使得电荷在体内的迁移率下降。模拟表面,其在低偏压下,复合机制主要由单分子复合主导,短路电流和填充因子显着减小;但在高偏压下,器件体内的电荷密度上升,复合机制由双分子复合主导。对于平面异质结结构的太阳能电池,电荷的迁移率在纯的钙钛矿材料中较高,因此存在较多陷阱缺陷态时,短路电流和填充因子的下降并不明显,但开路电压有显着降低。另外,通过模拟我们发现,阻抗谱实验得到的R_(rec)-V曲线的特征线形可以由界面的注入势垒高低,或两种复合机制的相对重要性的转变来解释。(本文来源于《第二届新型太阳能电池学术研讨会论文集》期刊2015-05-23)

李强[6](2012)在《抑制多能级量子点电子空穴对复合研究》一文中研究指出虽然利用量子相干可以消除半导体太阳能电池中单能级电子空穴对的复合,但对太阳能谱利用带宽非常有限。理论上采用分光镜分离太阳光光谱的办法,将不同能量的光子分配到不同太阳能电池中半导体材料中的电子所吸收,各电子跃迁到激发态后,动能就为零,从而消除热损失。但这种办法需要复杂的分光系统,吸收每个不同能量的光子都需要一个相应的硅晶板,使得太阳能电池结构复杂、制造成本成倍上升,并且由于这种排列的太阳能各子电池吸收的带隙不同,会出现多个不同的路端电压,需要去妥善处理,也会增加电池的结构复杂程度和制造成本,不利于太阳能电池的应用。为了提高太阳能谱的利用带宽,消除复合,和减小热损失,我们提出了一个新的简单可行的理论方案。通过成热的半导体掺杂工艺,在半导体导带和价带之间形成恰当的两个中间能级,价带上的电子可吸收高能光子直接跃迁到导带,也可吸收低能光子跃迁到中间能级,二次吸收低能光子再跃迁到导带上。这样创造了更多吸收太阳能谱的通道,达到扩展太阳光谱利用带宽的目的,同时分别对导带和中间双能级态施加两个驱动场,可完全消除所有复合。我们发现了,完全消除复合的导带上驱动能级之间的相位关系φ1=0和中间驱动能级之间的相位关系条件,以及中间能态出现的位置条件(?)=(?)+(?)-1。因此我们方案的提出,增加了太阳能谱的利用带宽,抑制了复合,消除了热损失,同时可以避免太阳能电池结构复杂化,也不会造成制造成本明显上升,而太阳能电池光电转换效率将大大提高,对太阳能电池的发展有一定的指导意义。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2012-05-01)

刘保顺,何鑫,赵修建,赵青南[7](2006)在《纳米TiO_2的表面能态及光生电子-空穴对复合过程的研究》一文中研究指出以液相法制备了水溶态纳米TiO2,并通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对纳米TiO2的结构和组成作了细致分析。并对其紫外-可见光谱(UV-Vis spectrum)和荧光发光光谱(PL spectrum)进行了分析。结果发现纳米TiO2呈现较好的锐钛矿型,平均粒径为5 nm。水溶态纳米TiO2由于吸附而在表面形成了Ti—OH和Ti—H2O的表面态,其能级位于其价带以上约0.6和0.54eV;500℃热处理后样品的表面吸附水基本消失,但OH-仍然存在,同时在纳米TiO2晶格中出现了氧空位,其能级位于价带以上3.13 eV。对于水溶态纳米TiO2,表面复合是电子-空穴对的主要复合过程;热处理后的样品,由于表面态遭到破坏,粒子半径变大,直接复合成为电子-空穴对的主要复合过程,同时还伴随有通过氧空位的间接复合和通过Ti—OH的表面复合。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2006年02期)

王桂珍,张正选,姜景和,罗尹虹[8](2001)在《用Columnar模型对电子空穴对复合逃逸产额的模拟计算》一文中研究指出用一种比较简单的 Jaffe近似方法计算了质子在 Si O2 中的电子空穴对的逃逸率 ,讨论了辐照偏置、电场、质子入射角度、质子能量等对逃逸产额的影响 .得到了电子空穴对复合逃逸率与质子能量、电场成正比的结果 .计算结果与实验结果的比较 ,说明了 Jaffe近似方法可以比较正确地描述质子在二氧化硅中的总剂量效应 .(本文来源于《半导体学报》期刊2001年09期)

周清[9](1996)在《空穴一电子复合和发光二极管显示》一文中研究指出当你走进车站码头时,映入你眼帘的是鲜明的电子显示屏:××次车×时×分到站等等。这表明大屏幕的电子显示已在人们的生活中起着重要的作用。当你亨受这种信息显示带来的乐趣时,你是否有兴趣去了解一下这种显示装置的奥秘呢! 如果你打开这种显示盖板,将会发现整齐排列着一排排的二极管,这些二极管当在电极加上一定(本文来源于《物理通报》期刊1996年02期)

黄洪斌[10](1989)在《半导体中电子-空穴对的相干态、复合辐射和噪声压缩》一文中研究指出本文讨论了在光的相干激发下,半导体中电子-空穴对的玻色近似和SU(2)相干态的产生,讨论了两种情形下电子-空穴对噪声特性和复合辐射特性,给出了电子-空穴对的二阶相干函数和分布函数,说明了玻色近似相当于SU(2)群到谐振子群的收缩。(本文来源于《物理学报》期刊1989年12期)

电子与空穴复合论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

低维过渡金属叁硫化物(MX_3,M=Ti,Zr,Hf,Nb,Ta;X=S,Se,Te)具有优异的电子和光学性质,近年来引起研究人员的广泛关注。其中,Ti S_3易于制备成纳米带,且具有较低的激子结合能、高载流子迁移率、位于近红外区的直接带隙和原材料丰富等优点,在光电子器件及光伏领域具有重大的应用前景。~([1])利用含时密度泛函理论结合非绝热动力学模拟,计算得到的Ti S_3纳米带电子-空穴的复合时间为10ps,比实验快十几倍。~([2])为了探究实验和理论计算时间尺度产生巨大差别的物理本源,我们考察了Ti S_3中常见硫空位缺陷对电子结构和动力学的影响。一般情况下,缺陷在半导体禁带中引入深能级电荷俘获态,可增强非绝热电声耦合强度,加快电子-空穴的复合过程。而在该体系中,硫空位并未形成深能级缺陷态,反而增大了带隙,降低了原子运动的速度,从而降低了电声耦合强度。与此同时,硫空位使弹性电声散射时间减慢,根据量子芝诺效应可知,长量子退相干可加快电子-空穴复合。但带隙增加和非绝热耦合强度减小的影响超过了长退相干时间的影响,延缓了电子-空穴复合的进程。这一研究成果表明,人们可以通过实验上控制缺陷种类和浓度来降低电子-空穴的复合过程,优化基于Ti S_3纳米带这一类材料的光电器件性能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电子与空穴复合论文参考文献

[1].高思明.新型复合空穴注入材料/电子传输材料改善OLED发光性能的研究[D].天津理工大学.2019

[2].龙闰,魏雅清.硫空位抑制TiS_3纳米带非辐射电子-空穴复合[C].第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(新型材料和电池工作原理篇).2018

[3].王宇童,乔璐,龙闰.晶界及化学掺杂对CH_3NH_3PbI_3钙钛矿电子-空穴复合的影响[C].第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇).2018

[4].乔璐,龙闰.掺杂剂对钙钛矿-TiO_2界面电子空穴复合影响研究[C].第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇).2018

[5].杨文超,姚尧,吴长勤.钙钛矿太阳能电池中电子空穴的复合机制及其对开路电压的影响[C].第二届新型太阳能电池学术研讨会论文集.2015

[6].李强.抑制多能级量子点电子空穴对复合研究[D].湖南师范大学.2012

[7].刘保顺,何鑫,赵修建,赵青南.纳米TiO_2的表面能态及光生电子-空穴对复合过程的研究[J].光谱学与光谱分析.2006

[8].王桂珍,张正选,姜景和,罗尹虹.用Columnar模型对电子空穴对复合逃逸产额的模拟计算[J].半导体学报.2001

[9].周清.空穴一电子复合和发光二极管显示[J].物理通报.1996

[10].黄洪斌.半导体中电子-空穴对的相干态、复合辐射和噪声压缩[J].物理学报.1989

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