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   注入勢壘及界面偶極層

   在OLED器件中,通常認為電極與活性材料之間為歐姆接觸。如第二章所講,歐姆接觸意味著界面處的電荷濃度遠遠大于材料內部G并且,在較低電壓下注人電荷比本征載流子濃度小時,以及在較高電壓下活性材料中電荷濃度完全由材料的電容特性決定時,昕有的歐姆接觸都是相同的。也就是說,在正負電極都是歐姆接觸情況下,單位時間內注人到半導體材料的電子和空穴數量相等。根據注人勢壘的不同特征及所加載電壓的大小,正負電極通過歐姆接觸界面向OLED器件中注入載流子的途徑,主要包括克服勢壘的熱電子注人和量子力學隧穿兩種方式。關于注人勢壘及由電極向半導體材料注人載流子的機制,可參考第二章第六節的相關分。粗略地估計,如圖5.6(aJ所示,空穴注人勢壘(可視為陽極費米能級與相鄰空穴傳輸層的HOMO之差,電子注人勢壘為陰極費米能級與相鄰電子傳輸層。實際情況并不是這樣簡單,由于多種因素可導致電荷的重新分布,如,界面間電荷轉移、電子云重新分布、界面化學反應等,電極與有機薄膜材料之間總是存在偶電層, 它將影響電荷注入勢壘大小,如圖5.6)所示。界面偶極層的存在,改變了勢能場,使電極費米能級與有機薄膜材料的HOMO/LLrMO的相對位置移動了Z大小。如果偶極層的情況為負電荷在電極一側,而正電荷在有機薄膜一側(圖5.6)),則空穴的注人勢壘增加,電子的注人勢壘降低。

   圖5,6 電極與有機薄膜之間的能級示意圖

   降低注人勢壘,有利于電荷注人,可降低器件啟動電壓。OLED器件中獲得較低注人勢壘的首要方法是選取與鄰近有機材料相匹配的電極,即選取高功函數的陽極材料以及低功函數的陰極材料。