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蘭州城市學(xué)院&許昌學(xué)院《Thin Solid Films 》：三氧化鎢納米晶層！

2021-08-18 11:15:47 作者：材料科學(xué)與工程來源：材料科學(xué)與工程分享至：

穩(wěn)定性是限制QLEDs實(shí)際應(yīng)用的最重要因素。研究人員一直在尋找更穩(wěn)定的陽極界面材料。來自蘭州城市學(xué)院和許昌學(xué)院的研究人員報(bào)道了以三氧化鎢（WO3）納米晶（NCs）薄膜作為空穴注入層（HIL）的高亮度高效量子點(diǎn)發(fā)光二極管。WO3薄膜致密光滑，有利于在綠色QLED中形成HIL。QLED的亮度、電流效率和工作壽命為18560 cdm?2，11.8 cd A?1和11844小時(shí)。相關(guān)論文以題目為“Sol-gel processed tungsten trioxide nanocrystals layer for efficient hole-injection in quantum dot light-emitting diodes”發(fā)表在Thin Solid Films 期刊上。

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040609021002054

與有機(jī)電致發(fā)光二極管相比，量子點(diǎn)發(fā)光二極管具有發(fā)光強(qiáng)度高、熒光效率高、發(fā)光光譜可調(diào)、顏色純正、發(fā)光壽命長等優(yōu)點(diǎn)。QLEDs將是下一代照明和顯示的有希望的候選材料。然而，長期穩(wěn)定性是制約QLEDs實(shí)際應(yīng)用的最重要因素。一般來說，PEDOT:PSS由于其高導(dǎo)電性、光學(xué)透明性和高功函數(shù)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于陽極的改性。然而，由于其吸濕性和酸性，使用PEDOT:PSS器件的QLEDs的穩(wěn)定性會(huì)降低。研究人員一直在尋找更穩(wěn)定的陽極界面材料。因此，一些具有良好穩(wěn)定性和載流子傳輸能力的材料被用來取代PEDOT:PSS，如V2O5、NiO、WO3和MoO3。

通常，WO3具有5.15 eV的功函數(shù)，這有利于將空穴注入量子點(diǎn)（QD），這歸因于通過WO3導(dǎo)帶從相鄰HTL的最高占據(jù)分子軌道（HOMO）能級(jí)提取電子。另外，WO3對有機(jī)HTL具有重要的保護(hù)作用。然而，它們獨(dú)特的電子能級(jí)特性主要是在真空條件下用高成本的熱蒸發(fā)或射頻濺射技術(shù)制備的薄膜來獲得的，由于成本問題，這些薄膜存在著缺點(diǎn)。此外，已經(jīng)證明，金屬氧化物納米晶（NCs）作為界面緩沖層通常更有效。基于上述思想，仍有必要尋找一種簡單的溶液處理方法來制備WO3納米晶薄膜作為HIL，以提高QLEDs的性能。

圖1.石英襯底上WO3 NCs（b）和SAED（插圖b）的TEM圖像（a）、放大TEM圖像，以及WO 3 NCs（c）的AFM圖像。

圖2.石英襯底上WO3納米晶的光透射光譜，以及插圖是基于WO3 NCs 的QLED示意圖。

圖3.電流效率與亮度的函數(shù)關(guān)系，插圖是在5V電壓下基于WO3 NCS的QLED照片。

圖4 .基于WO 3 NCs和PEDOT:PSS的器件壽命特性。

作者以W粉和H2O2為前驅(qū)體，采用簡單的溶膠-凝膠法制備了WO3 納米晶薄膜，并在420℃煅燒持續(xù)1小時(shí)。所得正交相WO3 納米晶為多晶，平均粒徑為6 nm。石英襯底上的WO3 納米晶薄膜具有高透明性，平均透過率為85%。以ITO襯底上的WO3 納米晶薄膜作為HTLs組裝QLED，獲得18560 cd m?2的發(fā)光亮度，電流效率11.8cd A?1，工作壽命11844 h。（文：愛新覺羅星）

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