- 2025-02-28 17:48:03電致發(fā)光器件
- 電致發(fā)光器件是一種能將電能直接轉(zhuǎn)換為光能的固體發(fā)光器件。其核心在于發(fā)光材料，在電場作用下，材料中的電子與空穴復(fù)合釋放出能量，這些能量以光子的形式發(fā)出，從而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。電致發(fā)光器件具有自發(fā)光、視角廣、響應(yīng)低、速度快、驅(qū)動電壓能耗小及可制成大面積平板顯示等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于顯示和照明領(lǐng)域，如LED顯示屏、OLED電視等，是現(xiàn)代顯示技術(shù)的重要組成部分。
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電致發(fā)光器件相關(guān)內(nèi)容
電致發(fā)光器件資訊
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電致發(fā)光器件文章
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電致發(fā)光器件問答
- 2023-08-21 11:41:24熱點應(yīng)用丨OLED的光致發(fā)光和電致發(fā)光共聚焦成像
- 要點光致發(fā)光和電致發(fā)光是有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）視覺顯示發(fā)展的重要技術(shù)。與共聚焦顯微鏡相結(jié)合，使用RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀對OLED器件的光電特性進(jìn)行成像研究。光譜和時間分辨成像獲得了比宏觀測試更詳細(xì)的器件組成和質(zhì)量信息。介紹近年來，有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）已成為高端智能手機(jī)和電視全彩顯示面板的領(lǐng)先技術(shù)之一1。使用量的快速增長是因為OLED提供了比液晶顯示器（LCD）更卓 越的性能。例如，它們更薄、更輕、更靈活、功耗更低、更明亮2。在典型的OLED器件中，電子和空穴被注入到傳輸層中，然后在中心摻雜發(fā)光層中復(fù)合。這種復(fù)合產(chǎn)生的能量通過共振轉(zhuǎn)移到摻雜分子中，從而使其發(fā)光。OLED發(fā)光的顏色取決于發(fā)光層中所摻雜分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)。當(dāng)新的有機(jī)電致發(fā)光器件開發(fā)出來時，可以利用光致發(fā)光（PL）和電致發(fā)光（EL）光譜來表征單個元件和整個器件的光電特性。在本文中，RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀用于表征四種成像模式下OLED器件的光電特性：PL、EL、時間分辨PL（TRPL）和時間分辨EL（TREL）。使用共聚焦顯微拉曼光譜儀來表征OLED的光譜和時間分辨特性獲得了比宏觀測試更詳細(xì)的信息。材料和方法測試樣品為磷光OLED器件，由圣安德魯斯大學(xué)有機(jī)半導(dǎo)體光電研究組提供。將樣品放置在冷熱臺（LINKAM）上，通過兩個鎢探針連接到器件電極上實現(xiàn)成像。使用RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀進(jìn)行PL、EL、時間分辨PL（TRPL）和時間分辨EL（TREL）成像，如圖1。圖1 PL、TRPL、EL和TREL成像的實驗裝置。將裝載樣品的冷熱臺放置在顯微鏡樣品臺上，如圖2所示。對于PL測試，使用532 nm CW激光器和背照式CCD探測器；對于TRPL測試，使用外部耦合的EPL-405皮秒脈沖激光器、MCS模式和快速響應(yīng)的PMT。對于EL測試，使用Keithley 2450 SMU向OLED器件加電壓，并用CCD探測器檢測；對于TREL測試，使用Tektronix 31102 AFG向OLED加一系列短脈沖電壓，使用MCS模式測試每個脈沖下的衰減。圖2 (a)安裝在RMS1000上的冷熱臺；(b) OLED器件電致發(fā)光寬場成像。測試結(jié)果與討論大面積光致發(fā)光和電致發(fā)光光譜成像OLED首次采用PL和EL光譜相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。當(dāng)使用共聚焦顯微拉曼光譜儀成像時，可以表征材料在整個器件中的分布以及在發(fā)光強(qiáng)度和顏色均勻性方面的整體質(zhì)量。圖3中的PL成像和相應(yīng)的光譜提供了器件上4個區(qū)域發(fā)光層分布的信息，還顯示了電極的位置。圖3 (a)OLED器件的PL光譜強(qiáng)度成像；(b)a中標(biāo)記的點1和點2的PL光譜。白色和灰色代表PL強(qiáng)度，顯示了有機(jī)發(fā)光層的位置?；疑珔^(qū)域為發(fā)光層被頂部電極覆蓋的位置。在頂部電極穿過發(fā)光層的地方，PL強(qiáng)度降低為未覆蓋區(qū)域強(qiáng)度的一半以下。這是由于頂部電極材料削弱了激光強(qiáng)度和光致發(fā)光強(qiáng)度。對于EL成像，鎢探針連接到與區(qū)域2相交的電極上。圖4中得到的EL圖像和相應(yīng)的光譜表明了EL發(fā)光僅發(fā)生在區(qū)域2中的發(fā)光層與電極重疊的區(qū)域。在PL成像中，空間分辨率主要取決于樣品上激光光斑的大小。而在EL成像中，由于沒有激光，因此是通過改變共焦針孔直徑來改變空間分辨率（將針孔直徑減小到25 μm）。圖4 (a)OLED器件的EL光譜強(qiáng)度成像；(b)a中標(biāo)記的點1和點2的EL光譜。EL強(qiáng)度在整個有源像素上不均勻，這對器件的質(zhì)量有影響。在區(qū)域外邊緣有兩個（白色）垂直條帶，強(qiáng)度比其余部分強(qiáng)。此外，存在許多EL強(qiáng)度降低的非發(fā)光區(qū)域。這表明器件有缺陷，理想情況下，OLED將在每個像素上呈現(xiàn)出密集和均勻的發(fā)光。高分辨率光致發(fā)光和電致發(fā)光光譜成像為了進(jìn)一步研究，使用PL和EL對EL有源像素上的較小區(qū)域（圖5a和圖5b）進(jìn)行高分辨成像。圖5b網(wǎng)格內(nèi)的上部區(qū)域是發(fā)光層與電極重疊的地方，下部區(qū)域是單獨的發(fā)光層。圖5c為 PL強(qiáng)度成像，再次表明被電極覆蓋的發(fā)光層PL強(qiáng)度小于未覆蓋的發(fā)光層。PL峰值波長圖像（圖5d）表明，有電極覆蓋的發(fā)光層與未覆蓋的發(fā)光層（611 nm）相比，PL發(fā)射峰發(fā)生紅移（620 nm）。峰值波長的變化表明在不同的區(qū)域中能級不同。圖5 (a) OLED器件電致發(fā)光寬場成像；(b)a網(wǎng)格內(nèi)的高分辨率寬場成像；(c)PL強(qiáng)度成像；(d)相同區(qū)域的PL峰值波長成像；(e)EL強(qiáng)度成像；(f)相同區(qū)域的EL峰值波長成像。EL成像顯示，與其余部分相比發(fā)射強(qiáng)度較弱的缺陷（圖5e）波長發(fā)生明顯紅移（圖5f）。這是由于缺陷處的EL能帶的信號強(qiáng)度降低以及在662 nm處EL能帶信號強(qiáng)度同時增加引起的。另外，在EL有源區(qū)域的最 底部的區(qū)域中，發(fā)生藍(lán)移，這與在PL圖像上看到的波長變化一致。高分辨率時間分辨光致發(fā)光和電致發(fā)光成像為獲得額外信息，在同一區(qū)域進(jìn)行TRPL和TREL成像，如圖6所示。分別用激光脈沖和電脈沖，在MCS模式下測試614 nm處OLED的PL和EL衰減。利用單指數(shù)模型擬合衰減曲線。在圖6a的TRPL成像中，EL活性區(qū)域（上部區(qū)域）中的PL壽命比EL非活性區(qū)域（下部區(qū)域）中的PL壽命短大約200 ns。如圖6c所示，分別為800 ns和600 ns。這里觀察到與圖4中PL強(qiáng)度和波長圖像的類似梯度，沿圖向下方向的發(fā)射強(qiáng)度增強(qiáng)，并且發(fā)生了藍(lán)移。因此，根據(jù)TRPL數(shù)據(jù)可得：當(dāng)光激發(fā)時，通過摻雜帶可獲得不同的能級。在圖6b中的TREL成像中，整個區(qū)域的壽命相似，大約為470 ns。發(fā)現(xiàn)EL壽命顯著短于相同區(qū)域的PL壽命。圖6 (a)OLED的時間分辨PL成像；(b)OLED的時間分辨EL成像；(c)a中選定區(qū)域的PL衰減曲線；(d)b中圖像的EL衰減曲線。結(jié)論RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀用于測試OLED器件的PL、EL、TRPL和TREL成像。這些不同的成像模式提供了關(guān)于發(fā)光層和電極在整個器件中位置的詳細(xì)信息，在工作條件下器件的發(fā)光強(qiáng)度和顏色均勻性，以及關(guān)于PL和EL過程中帶隙能量的相對信息。參考文獻(xiàn)1. A. Salehi et al., Recent Advances in OLED Optical Design, Adv. Funct. Mater., 2019, 29, 1808803, DOI: 10.1002/adfm.201808803.2. J. M. Ha et al., Recent Advances in Organic Luminescent Materials with Narrowband Emission, NPG Asia Mater., 2021, 13, 1–36, DOI: 10.1038/s41427-021-00318-8.天美分析更多資訊
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- 2023-02-01 14:56:12蔡司激光共聚焦顯微鏡-微納器件的表征分析
- 對微納器件進(jìn)行表征時，常關(guān)注的便是器件的表面形貌和三維尺寸信息，比如粗糙度、深度、體積等，這些都是評價微納加工工藝的重要指標(biāo)。然而，在進(jìn)行表面三維的分析工作中，我們可能常遇到這樣的苦惱： 光學(xué)明場無法直接定位到亞微米級缺陷結(jié)構(gòu)! 樣品結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，微弱信號無法捕獲，難以準(zhǔn)確測量尺度信息! 三維接觸式測量經(jīng)常會損傷柔軟樣品，導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確! 今天，友碩小編將從下面幾個角度來看看蔡司激光共聚焦顯微鏡如何幫助你更好地解決這些問題?！ ∈Х治觯憾喑叨榷嗑S度原位分析! 器件表面往往存在一些特殊的結(jié)構(gòu)或缺陷，比如亞微米尺度的劃痕，這些特征難以在光學(xué)明場下被直接觀察到。C-DIC(圓微分干涉)觀察模式可以讓樣品表面亞微米尺度的微小起伏都可以呈現(xiàn)出浮雕效果，幫助我們快速定位并開展下一步的分析工作?！ ?不同觀察方式下晶圓表面缺陷 在定位到感興趣區(qū)域后，可以直接切換到共聚焦模式，進(jìn)行表面三維形貌掃描，并進(jìn)行尺寸測量及分析，無需轉(zhuǎn)移樣品即可完成樣品多尺度多維度的表征。 ▲共聚焦三維圖像及深度測量 對于某些樣品，暗場和熒光模式也是一種很好定位方法，表面起伏的結(jié)構(gòu)在暗場下尤其明顯，如藍(lán)寶石這類能發(fā)熒光的晶圓，利用熒光成像也能幫助我們快速地定位到失效結(jié)構(gòu)。甚至，共聚焦還可以和電鏡或者雙束電鏡(FIB)(點擊查看)實現(xiàn)原位關(guān)聯(lián)，在共聚焦顯微鏡下進(jìn)行定位后轉(zhuǎn)移樣品到電鏡下進(jìn)行更高分辨的表征分析?！ ∩罟杩涛g：結(jié)構(gòu)深，信號弱，蔡司激光共聚焦顯微鏡有辦法! 深硅刻蝕的樣品通常為窄而深的溝壑結(jié)構(gòu)。接觸式測量(如臺階儀)無法接觸到溝壑底部測得信息，而由于結(jié)構(gòu)特殊造成了反射光信號損失，常規(guī)白光干涉或者顯微明場無法捕獲底面的微弱信號。因此，不得不對樣品進(jìn)行裂片分析，這不僅破壞了樣品，而且還使分析流程復(fù)雜化。 西湖大學(xué)張先鋒老師用蔡司激光共聚焦顯微鏡對深163.905 μm，寬3.734μm的刻蝕坑進(jìn)行成像，高靈敏探測器、大功率激光及Z Brightness Correction技術(shù)可以幫助成功檢測到底部的微弱信號，完成大深寬比(近50：1)樣品的三維形貌表征與測量，輕松實現(xiàn)無損檢測分析。
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- 2022-12-05 13:11:13TOF-SIMS在光電器件研究中的應(yīng)用系列之三
- 一、引言光伏發(fā)電新能源技術(shù)對于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要意義。近年來，基于有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦的光電太陽能電池器件取得了飛速的發(fā)展，目前報道的最 高光電轉(zhuǎn)化效率已接近26%。鹵化物鈣鈦礦材料具有無限的組分調(diào)整空間，因此表現(xiàn)出優(yōu)異的可調(diào)控的光電性質(zhì)。然而，由于多組分的引入，鈣鈦礦材料生長過程中會出現(xiàn)多相競爭問題，導(dǎo)致薄膜初始組分分布不均一，這嚴(yán)重降低了器件效率和壽命。圖1. 鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)二、TOF-SIMS應(yīng)用成果由于目前用于高性能太陽能電池的混合鹵化物過氧化物中的陽離子和陰離子的混合物經(jīng)常發(fā)生元素和相分離，這限制了器件的壽命。對此，北京理工大學(xué)材料學(xué)院陳棋教授等人研究了二元（陽離子）系統(tǒng)鈣鈦礦薄膜(FA1-xCsxPbI3，F(xiàn)A：甲酰胺)，揭示了鈣鈦礦薄膜材料初始均一性對薄膜及器件穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，薄膜在納米尺度的不均一位點會在外界刺激下快速發(fā)展，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的組分分布差異化（如圖2所示），最 終形成熱力學(xué)穩(wěn)定的物相分離，并貫穿整個鈣鈦礦薄膜，造成材料退化和器件失活。該研究成果以題為“Initializing Film Homogeneity to Retard Phase Segregation for Stable Perovskite Solar Cells”發(fā)表在Science期刊。[1]圖2. 二元 FAC 鈣鈦礦的降解機(jī)制。（A-H）鈣鈦礦薄膜的組分初始分布和在外界刺激下的演變行為。（I-N）熱力學(xué)驅(qū)動下，鈣鈦礦薄膜的物相分離現(xiàn)象的TOF-SIMS表征TOF-SIMS作為重要的表面分析方法，具有高檢測靈敏度（ppm-ppb）、高質(zhì)量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(16000)和高空間分辨率(
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- 2022-12-05 13:08:46TOF-SIMS在光電器件研究中的應(yīng)用系列之二
- PART 01 引言 有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）是基于多層有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu)的電致發(fā)光的器件，用作平面顯示器時具有輕薄、柔性、響應(yīng)快、高對比度和低能耗等優(yōu)點，有望成為新一代主流顯示技術(shù)。然而，高效率和長壽命依然是阻礙OLED發(fā)展的重要因素，因為有機(jī)材料易降解和器件界面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定從而導(dǎo)致OLED器件失效。在此背景下，迫切需要了解器件的退化機(jī)制，從而在合理設(shè)計和改進(jìn)材料組合以及器件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，找到提高器件壽命的有效策略。圖1. 基于OLED柔性顯示器件 PART 02 TOF-SIMS表面分析方法 研究有機(jī)/無機(jī)混合OLED器件的界面效應(yīng)是提高其性能和運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟。在眾多分析方法中，飛行時間二次離子質(zhì)譜儀（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer，TOF-SIMS）是表征有機(jī)層及其內(nèi)部缺陷的有效分析工具。TOF-SIMS是由一次脈沖離子束轟擊樣品表面所產(chǎn)生的二次離子，經(jīng)飛行時間質(zhì)量分析器分析二次離子到達(dá)探測器的時間，從而得知樣品表面成份的分析技術(shù)，具有以下檢測優(yōu)勢：（1）兼具高檢測靈敏度（ppmm-ppb）、高質(zhì)量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(
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- 2023-04-12 09:27:29如何用數(shù)字源表快速掃描光電器件或材料的電性能？
- 說到光電器件與材料，你會想到什么？是被譽(yù)為“理想能源”的太陽能電池，還是被稱為“萬物之眼”的光電探測器？在我們的日常生活中，光電器件的應(yīng)用非常廣泛。從電子產(chǎn)品的顯示屏，到指紋解鎖和面部識別，從汽車自動駕駛到太陽能電池板，再到大火的人工智能和AI，處處可見光電器件的身影。光電材料是整個光電產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，光電材料已由材料發(fā)展到薄層、超薄層及納米微結(jié)構(gòu)材料，并正向集材料、器件、電路為一體的功能系統(tǒng)集成芯片材料、有機(jī)/無機(jī)復(fù)合、有機(jī)/無機(jī)與生命體復(fù)合和納米結(jié)構(gòu)材料方向發(fā)展。作為科學(xué)領(lǐng)域研究的核心之一，科學(xué)家對光電器件和材料的研究從未停止。 近年來，柔性顯示屏、電子皮膚、有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）、有機(jī)光伏器件（OPV）、有機(jī)場效應(yīng)晶體管（OFET）和金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（MOSFET）均取得突破性進(jìn)展。在光電器件和材料的研究和應(yīng)用中，電性能表征是關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)之一。實施分立器件特性參數(shù)分析的Z佳工具就是數(shù)字源表。數(shù)字源表作為獨立的電壓源或電流源,可輸出恒壓、恒流、或者脈沖信號,還可以當(dāng)作表,進(jìn)行電壓或者電流測量;支持Trig觸發(fā),可實現(xiàn)多臺儀表聯(lián)動工作;針對光電器件單個樣品測試以及多樣品驗證測試,可直接通過單臺數(shù)字源表、多臺數(shù)字源表或插卡式源表搭建完整的測試方案。普賽斯“五合一”高精度數(shù)字源表（SMU）可為高?？蒲泄ぷ髡?、器件測試工程師及功率模塊設(shè)計工程師提供測量所需的工具。不論使用者對源表、電橋、曲線跟蹤儀、半導(dǎo)體參數(shù)分析儀或示波器是否熟悉，都能簡單而迅速地得到精確的結(jié)果
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