压电光电子学效应进步有机无机核壳复合结构LED效率。图中左上图是应力下电流改变图,右上为光强和外量子功率随应力改动图,能够看出对这个器材,光强和功率在压应力下都明显增强。上面两幅图分别为压应力下电势分布图和核壳结构的扫描电镜相片。
根据ZnO纳米线的有机/无机复合结构紫外LED近年来引起人们的广泛重视,因为它不只能够结合聚合物的高柔性和无机纳米结构的高化学及结构稳定性,并且相对于薄膜组成的器材来说还能够供给更高的光取出功率。根据ZnO纳米结构的有机/无机复合LED现在已经在多种聚合物资料体系内得以完成,比方聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸) (PEDOT:PSS),N,N’-二苯基联苯二胺 (α-NPD),聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑] (MEH-PPV)等等。但是,根据ZnO微纳结构的紫外LED到现在为止,因为缺少好的办法完成电子和空穴电流的平衡和削减界面处的非辐射复合,其外量子功率很低。在已有的大部分文献中,乃至没有关于ZnO纳米线/聚合物复合结构紫外LED的转化功率的相关数据报导。
LED的外量子功率,即出射光子和注入电子的比值。注入LED的电子和空穴电流的平衡与否对LED的电子空穴复合功率然后外量子功率有很重要的影响。假如一种载流子的电流明显大于别的一种,则占有大都的载流子中很大一部分将不参加复合,然后只对电流有贡献而对光输出没有贡献。在制备高效LED中完成电流平衡是非常重要的一项关键技术,现在常用的办法有运用适宜的电极资料、运用绝缘体做载流子阻挡层和对聚合物进行后续处理等。乔治亚理工学院和中科院纳米动力与体系研讨所的王中林教授课题组在2011年初次在国际上报导了一种使用压电光电子学效应来进步根据ZnO纳米线的无机LED效率的新办法。
本年,经过杨青博士,博士生刘莹和潘曹峰博士等王中林课题组的研讨人员共同努力,他们初次完成了使用压电光电子学效应进步有机/无机复合结构紫外LED效率。他们首要经过微操作制备ZnO纳米线/p-型聚合物核壳结构,并挑选适宜的电极构成肖特基结开始进步LED功率。然后经过压电光电子学效应进一步进步优化过的LED量子功率。
研讨发现,在适宜应力下,外量子功率可进步两倍以上,到达5.92%。IV曲线在正负偏压下的非对称改变标明器材功能的进步主要由具有极性的压电效应引起,而不是由非极性的压阻和触摸效应引起。他们的作业不只证明压电光电子学效应能够从刚性无机资料拓宽到柔性有机/无机复合资料,供给了一种进步有机LED功率的新概念,并且核壳结构的选用供给了一种低价而简略的高效紫外LED制备办法。研讨结果在高效柔性光电子器材、高密度信息存储、军事范畴和绿色动力器材有广泛的使用远景。