- 2025-02-28 17:48:03電致發光器件
- 電致發光器件是一種能將電能直接轉換為光能的固體發光器件。其核心在于發光材料，在電場作用下，材料中的電子與空穴復合釋放出能量，這些能量以光子的形式發出，從而產生發光現象。電致發光器件具有自發光、視角廣、響應低、速度快、驅動電壓能耗小及可制成大面積平板顯示等優點，被廣泛應用于顯示和照明領域，如LED顯示屏、OLED電視等，是現代顯示技術的重要組成部分。
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電致發光器件資訊
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- 在虎符概念的啟發下，我們首次基于可拉伸的自粘附導電聚合物提出了具有可重構功能的交流電致發光器件。實現這一策略的關鍵是采用可粘合和拉伸聚合物凝膠復合材料作為EL器件的透明電極。
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電致發光器件文章
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電致發光器件問答
- 2023-08-21 11:41:24熱點應用丨OLED的光致發光和電致發光共聚焦成像
- 要點光致發光和電致發光是有機發光二極管（OLED）視覺顯示發展的重要技術。與共聚焦顯微鏡相結合，使用RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀對OLED器件的光電特性進行成像研究。光譜和時間分辨成像獲得了比宏觀測試更詳細的器件組成和質量信息。介紹近年來，有機發光二極管（OLED）已成為高端智能手機和電視全彩顯示面板的領先技術之一1。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，然后在中心摻雜發光層中復合。這種復合產生的能量通過共振轉移到摻雜分子中，從而使其發光。OLED發光的顏色取決于發光層中所摻雜分子的化學結構。當新的有機電致發光器件開發出來時，可以利用光致發光（PL）和電致發光（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，由圣安德魯斯大學有機半導體光電研究組提供。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成像。使用RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀進行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器件電致發光寬場成像。測試結果與討論大面積光致發光和電致發光光譜成像OLED首次采用PL和EL光譜相結合的方法進行研究。當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光強度和顏色均勻性方面的整體質量。圖3中的PL成像和相應的光譜提供了器件上4個區域發光層分布的信息，還顯示了電極的位置。圖3 (a)OLED器件的PL光譜強度成像；(b)a中標記的點1和點2的PL光譜。白色和灰色代表PL強度，顯示了有機發光層的位置。灰色區域為發光層被頂部電極覆蓋的位置。在頂部電極穿過發光層的地方，PL強度降低為未覆蓋區域強度的一半以下。這是由于頂部電極材料削弱了激光強度和光致發光強度。對于EL成像，鎢探針連接到與區域2相交的電極上。圖4中得到的EL圖像和相應的光譜表明了EL發光僅發生在區域2中的發光層與電極重疊的區域。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光譜強度成像；(b)a中標記的點1和點2的EL光譜。EL強度在整個有源像素上不均勻，這對器件的質量有影響。在區域外邊緣有兩個（白色）垂直條帶，強度比其余部分強。此外，存在許多EL強度降低的非發光區域。這表明器件有缺陷，理想情況下，OLED將在每個像素上呈現出密集和均勻的發光。高分辨率光致發光和電致發光光譜成像為了進一步研究，使用PL和EL對EL有源像素上的較小區域（圖5a和圖5b）進行高分辨成像。圖5b網格內的上部區域是發光層與電極重疊的地方，下部區域是單獨的發光層。圖5c為 PL強度成像，再次表明被電極覆蓋的發光層PL強度小于未覆蓋的發光層。PL峰值波長圖像（圖5d）表明，有電極覆蓋的發光層與未覆蓋的發光層（611 nm）相比，PL發射峰發生紅移（620 nm）。峰值波長的變化表明在不同的區域中能級不同。圖5 (a) OLED器件電致發光寬場成像；(b)a網格內的高分辨率寬場成像；(c)PL強度成像；(d)相同區域的PL峰值波長成像；(e)EL強度成像；(f)相同區域的EL峰值波長成像。EL成像顯示，與其余部分相比發射強度較弱的缺陷（圖5e）波長發生明顯紅移（圖5f）。這是由于缺陷處的EL能帶的信號強度降低以及在662 nm處EL能帶信號強度同時增加引起的。另外，在EL有源區域的最 底部的區域中，發生藍移，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光和電致發光成像為獲得額外信息，在同一區域進行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。利用單指數模型擬合衰減曲線。在圖6a的TRPL成像中，EL活性區域（上部區域）中的PL壽命比EL非活性區域（下部區域）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強度和波長圖像的類似梯度，沿圖向下方向的發射強度增強，并且發生了藍移。因此，根據TRPL數據可得：當光激發時，通過摻雜帶可獲得不同的能級。在圖6b中的TREL成像中，整個區域的壽命相似，大約為470 ns。發現EL壽命顯著短于相同區域的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中選定區域的PL衰減曲線；(d)b中圖像的EL衰減曲線。結論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于發光層和電極在整個器件中位置的詳細信息，在工作條件下器件的發光強度和顏色均勻性，以及關于PL和EL過程中帶隙能量的相對信息。參考文獻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
- 對微納器件進行表征時，常關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。然而，在進行表面三維的分析工作中，我們可能常遇到這樣的苦惱： 光學明場無法直接定位到亞微米級缺陷結構! 樣品結構太復雜，微弱信號無法捕獲，難以準確測量尺度信息! 三維接觸式測量經常會損傷柔軟樣品，導致測試結果不準確! 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。 失效分析：多尺度多維度原位分析! 器件表面往往存在一些特殊的結構或缺陷，比如亞微米尺度的劃痕，這些特征難以在光學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 在定位到感興趣區域后，可以直接切換到共聚焦模式，進行表面三維形貌掃描，并進行尺寸測量及分析，無需轉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，表面起伏的結構在暗場下尤其明顯，如藍寶石這類能發熒光的晶圓，利用熒光成像也能幫助我們快速地定位到失效結構。甚至，共聚焦還可以和電鏡或者雙束電鏡(FIB)(點擊查看)實現原位關聯，在共聚焦顯微鏡下進行定位后轉移樣品到電鏡下進行更高分辨的表征分析。 深硅刻蝕：結構深，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構。接觸式測量(如臺階儀)無法接觸到溝壑底部測得信息，而由于結構特殊造成了反射光信號損失，常規白光干涉或者顯微明場無法捕獲底面的微弱信號。因此，不得不對樣品進行裂片分析，這不僅破壞了樣品，而且還使分析流程復雜化。 西湖大學張先鋒老師用蔡司激光共聚焦顯微鏡對深163.905 μm，寬3.734μm的刻蝕坑進行成像，高靈敏探測器、大功率激光及Z Brightness Correction技術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用系列之三
- 一、引言光伏發電新能源技術對于實現碳中和目標具有重要意義。近年來，基于有機-無機雜化鈣鈦礦的光電太陽能電池器件取得了飛速的發展，目前報道的最 高光電轉化效率已接近26%。鹵化物鈣鈦礦材料具有無限的組分調整空間，因此表現出優異的可調控的光電性質。然而，由于多組分的引入，鈣鈦礦材料生長過程中會出現多相競爭問題，導致薄膜初始組分分布不均一，這嚴重降低了器件效率和壽命。圖1. 鈣鈦礦晶體結構二、TOF-SIMS應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常發生元素和相分離，這限制了器件的壽命。對此，北京理工大學材料學院陳棋教授等人研究了二元（陽離子）系統鈣鈦礦薄膜(FA1-xCsxPbI3，FA：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定性的影響。研究發現，薄膜在納米尺度的不均一位點會在外界刺激下快速發展，導致更為嚴重的組分分布差異化（如圖2所示），最 終形成熱力學穩定的物相分離，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”發表在Science期刊。[1]圖2. 二元 FAC 鈣鈦礦的降解機制。（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）熱力學驅動下，鈣鈦礦薄膜的物相分離現象的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用系列之二
- PART 01 引言 有機發光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）是基于多層有機薄膜結構的電致發光的器件，用作平面顯示器時具有輕薄、柔性、響應快、高對比度和低能耗等優點，有望成為新一代主流顯示技術。然而，高效率和長壽命依然是阻礙OLED發展的重要因素，因為有機材料易降解和器件界面結構不穩定從而導致OLED器件失效。在此背景下，迫切需要了解器件的退化機制，從而在合理設計和改進材料組合以及器件結構的基礎上，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/無機混合OLED器件的界面效應是提高其性能和運行穩定性的關鍵步驟。在眾多分析方法中，飛行時間二次離子質譜儀（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer，TOF-SIMS）是表征有機層及其內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生的二次離子，經飛行時間質量分析器分析二次離子到達探測器的時間，從而得知樣品表面成份的分析技術，具有以下檢測優勢：（1）兼具高檢測靈敏度（ppmm-ppb）、高質量分辨率(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，光電器件的應用非常廣泛。從電子產品的顯示屏，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業的基礎和先導，光電材料已由材料發展到薄層、超薄層及納米微結構材料，并正向集材料、器件、電路為一體的功能系統集成芯片材料、有機/無機復合、有機/無機與生命體復合和納米結構材料方向發展。作為科學領域研究的核心之一，科學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、有機電致發光器件（OLED）、有機光伏器件（OPV）、有機場效應晶體管（OFET）和金屬氧化物半導體場效應管（MOSFET）均取得突破性進展。在光電器件和材料的研究和應用中，電性能表征是關鍵性的環節之一。實施分立器件特性參數分析的Z佳工具就是數字源表。數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,還可以當作表,進行電壓或者電流測量;支持Trig觸發,可實現多臺儀表聯動工作;針對光電器件單個樣品測試以及多樣品驗證測試,可直接通過單臺數字源表、多臺數字源表或插卡式源表搭建完整的測試方案。普賽斯“五合一”高精度數字源表（SMU）可為高校科研工作者、器件測試工程師及功率模塊設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、半導體參數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果
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