《有機非線性光電過程及其在有機發光二極體中的套用》是依託華南理工大學，由喬現鋒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：有機非線性光電過程及其在有機發光二極體中的套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：喬現鋒
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
有機光電過程是有機光電子學研究領域的國際前沿，最新研究發現，有機非線性光電過程成為該領域最新的研究焦點。有機非線性光電過程本質上激發態自旋多重態之間的非線性轉換過程，例如單線態裂變和三線態聚變過程。本項目擬採用多種磁場效應、瞬態電致發光、光致發光等原位測試技術，研究有機非線性光電現象的物理過程和影響因素，並在此基礎上，設計和開發基於非線性光電過程的新型OLED器件，實現基於新原理的電致發光能量上轉換器件和超高外量子效率的電致發光器件。創新性體現在採用多種原位測試技術聯用的方發，揭示與自旋有關的因素影響非線性光電過程的規律，開發基於新原理的OLED器件，該項目的順利進行對豐富有機光電子學理論具有非常重要的科學價值。
結題摘要
有機光電過程是有機光電子學研究領域的國際前沿，最新研究發現，有機非線性光電過程成為該領域最新的研究焦點。有機非線性光電過程本質上激發態自旋多重態之間的非線性轉換過程，例如單線態裂變和三線態聚變過程。本項目採用磁場效應、瞬態電致發光等原位測試技術，研究了三線態聚變過程，並設計、製備了基於三線態聚變的發光器件。在本項目的支持下，在Nat. Commun., Mater. Sci. Eng. R, J. Mater. Chem. C和Org. Electron. 等一區期刊上發表文章8篇，包括一篇綜述文章；申請專利2篇；參加4次會議並作報告2次，其中1次邀請報告； 在主要研究結果如下：1、研究發現三線態聚變可以降低器件的開啟電壓。以560 nm的黃光發射為例，傳統的價帶-導帶直接躍遷需要至少1.6 eV的化學勢，而三線態聚變可以將該理論值降低到0.8 eV。考慮到界面和傳輸層的電壓降，實際器件在1 V啟亮。此外，動力學研究發現，rubrene/C60體系的發光全部來自於三線態聚變過程，即電致發光條件下，rubrene上沒有單線態激子形成，來自於rubrene單線態的發光100%來自於三線態聚變過程。2、在三線態聚變過程中，磷光和上轉換螢光的壽命具有特殊的關聯。通過動力學研究發現，磷光峰包含三個振動態。在低激發密度下，高能態的振動峰的壽命是螢光振動峰壽命的2倍，而低能級的振動峰的壽命遠高於螢光峰的壽命，這說明低能態的振動峰不參與三線態聚變過程。這是因為在固體薄膜中，三線態激子是通過Dexter機理傳遞的，是短程的電子交換過程。低能態的振動態更局域，在遇到另一個三線態之前就發生了單分子複合過程，是能量損失的主要通道。3、基於本項目，搭建了基於弱光探測的瞬態電致發光測試儀器，具有波長分辨功能，可測試不同電流下的瞬態電致發光，得到不同電流密度下的瞬態發光強度。該儀器已經用於科研項目，發表一篇論文。這些研究成果揭示了電泵浦非線性光電過程的特徵，特別是三線態聚變過程，可用於製備藍光發光器件，有利於實現高效率、低滾降符合實際需求的發光器件。
