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PLED中μs到Hours時間尺度上的電子陷阱動力學研究

 更新時間:2022-08-29 點擊量:540
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聚合物發光二極管中的電子陷阱動力學
Matthias Diethelm, Michael Bauer, Wei-Hsu Hu, Camilla Vael, Sandra Jenatsch, Paul W. M. Blom, Frank Nüesch and Roland Hany*

本文研究了Super Yellow(SY) PLEDs在電學Stress脈沖作用下時間尺度跨越長達8數量級的電子陷阱動力學特征,其中使用Paios光電瞬態特性測量系統表征PLED器件的陷阱動力學,并且借助Setfos模擬仿真軟件對器件性能進行全面仿真。

主要內容
應用于光電器件的半導體聚合物正被廣泛研究,包括溶液處理發光二極管(PLEDs)。聚合物中的電荷陷阱限制了電荷傳輸,從而限制了PLED的效率。電子傳輸受到普遍電子陷阱密度的阻礙,而空穴陷阱的形成則決定了PLEDs的長期退化。在這里,我們研究了從微秒到(幾個)小時的時間長度下,PLEDs對電子驅動和中斷的響應,從而聚焦于電子陷阱。作為參考聚合物,使用了一種稱為yellow(SY)的phenyl-substituted poly(para-phenylene vinylene) (PPV)共聚物。確定了三種不同的陷阱,深度≈0.4~0.7eV,總陷阱位置密度≈2×1017cm-3。令人驚訝的是,深陷阱的填充時間需要幾分鐘到幾個小時,這與通常認為電荷捕獲需要幾百微秒就可以完成的概念不同。以poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene (MEH-PPV) and poly(3-hexylthiophene) (P3HT)為活性物質,證實了PLEDs的慢陷阱填充特性。這種不尋常的現象可以用陷阱釋放后失效和陷阱緩慢再激活來解釋。這些結果提供了有用的見解,以查明半導體聚合物中普遍電子陷阱的化學性質。

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