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：943
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。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。系統整合了DC，AC和瞬態測試模式，用于表征太陽能電池/OLED器件載流子遷移率、載流子壽命和濃度、載流子動力學過程、摻雜和陷阱分布等性能，對器件的瞬態性能進行全面分析。Setfos用于各種類型太陽能電池（包括鈣鈦礦、有機、疊層、硅基電池等）、鈣鈦礦LED、OLED器件及相關光電材料性能的仿真系統，對器件設計、構建、光學性能、電學性能以及光電材料的性能進行模擬計算和優化。
