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   注入势垒及界面偶极层

   在OLED器件中,通常认为电极与活性材料之间为欧姆接触。如第二章所讲,欧姆接触意味着界面处的电荷浓度远远大于材料内部G并且,在较低电压下注人电荷比本征载流子浓度小时,以及在较高电压下活性材料中电荷浓度完全由材料的电容特性决定时,昕有的欧姆接触都是相同的。也就是说,在正负电极都是欧姆接触情况下,单位时间内注人到半导体材料的电子和空穴数量相等。根据注人势垒的不同特征及所加载电压的大小,正负电极通过欧姆接触界面向OLED器件中注入载流子的途径,主要包括克服势垒的热电子注人和量子力学隧穿两种方式。关于注人势垒及由电极向半导体材料注人载流子的机制,可参考第二章第六节的相关分。粗略地估计,如图5.6(aJ所示,空穴注人势垒(可视为阳极费米能级与相邻空穴传输层的HOMO之差,电子注人势垒为阴极费米能级与相邻电子传输层。实际情况并不是这样简单,由于多种因素可导致电荷的重新分布,如,界面间电荷转移、电子云重新分布、界面化学反应等,电极与有机薄膜材料之间总是存在偶电层, 它将影响电荷注入势垒大小,如图5.6)所示。界面偶极层的存在,改变了势能场,使电极费米能级与有机薄膜材料的HOMO/LLrMO的相对位置移动了Z大小。如果偶极层的情况为负电荷在电极一侧,而正电荷在有机薄膜一侧(图5.6)),则空穴的注人势垒增加,电子的注人势垒降低。

   图5,6 电极与有机薄膜之间的能级示意图

   降低注人势垒,有利于电荷注人,可降低器件启动电压。OLED器件中获得较低注人势垒的首要方法是选取与邻近有机材料相匹配的电极,即选取高功函数的阳极材料以及低功函数的阴极材料。