【摘 要】
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金属卤化物钙钛矿具有带隙可调、色纯度高、载流子迁移率高、光致发光量子产率高等优异的光电性能,引起了学术界的广泛关注。空穴传输层和钙钛矿层的界面性能是影响钙钛矿电致发光器件（Perovskite Light Emitting Diode,Pe LED）性能的关键。本文提出了在空穴传输层PEDOT:PSS和钙钛矿层界面处制备超薄绝缘插入层的新型Pe LED器件结构,首先通过仿真和实验研究了该结构对Pe
【基金项目】
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国家自然科学基金项目,《LED 发光器件宏微结构调控量子点涂层制备机理研究》,项目编号51775199; 广东省自然科学基金项目,《量子点 LED 器件光谱调控涂层制备及机理》,项目编号 2018B030306008; 国家自然科学基金项目,《显示与光通信 LED 微型倒装器件设计与制造的基础研究》,项目编号51735004; 国家自然科学基金项目,《聚合物界面微观扰动电场诱导微纳结构成形制造机理
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金属卤化物钙钛矿具有带隙可调、色纯度高、载流子迁移率高、光致发光量子产率高等优异的光电性能,引起了学术界的广泛关注。空穴传输层和钙钛矿层的界面性能是影响钙钛矿电致发光器件（Perovskite Light Emitting Diode,Pe LED）性能的关键。本文提出了在空穴传输层PEDOT:PSS和钙钛矿层界面处制备超薄绝缘插入层的新型Pe LED器件结构,首先通过仿真和实验研究了该结构对Pe LED器件载流子浓度分布的优化机理,然后采用氟化锂（LiF）作为绝缘插入层材料制备了Pe LED器件并探究了LiF插入层的作用,最后,本文首次制备了氮化镓-钙钛矿叠层LED器件并对器件在不同驱动模式下的光电性能进行表征。具体内容如下:（1）绝缘插入层结构Pe LED器件电学仿真分析分别以传统结构和绝缘插入层结构的Pe LED器件作为研究对象,采用仿真方法系统研究了空穴传输层价带顶能级位置、绝缘插入层厚度、绝缘插入层价带顶能级位置和钙钛矿层带隙对Pe LED器件性能的影响。此外,采用LiF作为绝缘插入层材料制备了单载流子器件,通过对比不同LiF插入层厚度时的电子和空穴电流,证明了LiF插入层对Pe LED器件载流子注入平衡的调节作用。该实验结果与仿真结果相符合。（2）LiF插入层结构Pe LED器件制备和性能研究以LiF作为绝缘插入层材料,进一步研究了LiF插入层对PEDOT:PSS和钙钛矿层的形貌修饰作用和对PEDOT:PSS与钙钛矿层界面处的激子猝灭和非辐射复合缺陷的钝化作用。器件性能方面,与对照组器件相比,当LiF插入层厚度为2 nm时Pe LED器件的开启电压由4.9 V下降至2.8 V,最大亮度、电流效率和外量子效率分别达到10415cd/m~2、12.1 cd/A和3.5%,是对照组器件的100倍以上。（3）氮化镓-钙钛矿叠层LED器件制备及性能表征以ITO作为中间电极首次制备了发光颜色精确可调的氮化镓-钙钛矿叠层LED器件。单独点亮Pe LED时,器件最大亮度和外量子效率分别达到18482 cd/m~2和11.4%。与红光钙钛矿LED器件共同点亮时,器件色域达到NTSC标准的110%。对驱动模式的研究表明,并联模式不适用于本文所制备的叠层LED器件。采用直流模式时,器件在蓝光波段的最大亮度更高,而采用脉宽调制模式时器件在任意颜色时的电流效率更高。
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