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本论文围绕金属氧化物界面层在溶液工艺发光二极管器件(LED)中的应用展开研究,旨在理解溶液工艺氧化物界面层的性质和LED性能之间的关系,开发性质满足溶液工艺LED器件需求的氧化物界面层材料。针对氧化锌(ZnO)胶体纳米晶电子注入层和氧化镍(NiOx)空穴注入层在溶液工艺LED应用中存在的问题,分别在纳米晶合成和界面层薄膜后处理阶段对它们的性质进行调控,并研究了调控前后界面层薄膜性质对LED性能的影响。在电子注入层方面,通过化学反应动力学的控制,实现了对ZnO纳米晶的铟(In3+)掺杂,合成出了 In3+掺杂的ZnO纳米晶(IZO),发现In3+掺杂能提高ZnO纳米晶的自由电子浓度。随后,经过配体交换和成膜工艺的优化制备了高质量的IZO纳米晶薄膜,并实现In3+掺杂调控ZnO纳米晶薄膜的表面功函数。将IZO薄膜作为电子注入层,应用于溶液工艺有机发光二极管器件中。研究结果显示:IZO纳米晶能将器件的开启电压降低0.5V,效率提高一倍多。基于扫描开尔文探针显微镜的研究结果,我们发现器件性能的提高是因为,In3+掺杂对薄膜表面功函数的调控作用降低了器件中电子注入的势垒。在空穴注入层方面,针对溶液工艺NiOx薄膜功函数不够高,空穴注入能力差的问题,开发了一种小分子修饰方法,在NiOx薄膜表面引入界面偶极,并系统研究了小分子修饰对NiOx薄膜表面性质的影响。结果显示:小分子修饰提升NiOx薄膜表面功函数的效果显著优于常用的紫外臭氧处理,而且能在一定程度上抑制NiOx薄膜对量子点的淬灭作用。进一步研究发现:小分子修饰能显著减小NiOx薄膜在器件中的空穴注入势垒,提高空穴注入效率;修饰后的NiOx薄膜和广泛使用的聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)具有同等的空穴注入能力。该研究提供了一种提高NiOx薄膜表面功函数的有效方法,解决了 NiOx薄膜空穴注入能力低的问题。基于NiOx薄膜表面小分子修饰的结果,用NiOx薄膜替代PEDOT:PSS制备溶液工艺量子点发光二极管(QLED)时发现,相对于PEDOT:PSS,NiOx薄膜作为空穴注入层需要特别关注以下问题:NiOx薄膜比PEDOT:PSS的折射率大,对QLED器件的出光率有不利影响,优化器件时,需兼顾载流子注入平衡和提升器件出光率两方面。为了提高空穴注入效率和器件出光率,NiOx薄膜必须尽量薄,这导致它缺乏PEDOT:PSS对铟锡氧(ITO)透明衬底形貌起伏所具有的“平坦化”作用,容易引起QLED器件产生漏电流,影响器件性能。因此,NiOx薄膜应用于QLED时,对ITO衬底的平整度提出了特殊要求。基于上述认识,以小分子修饰的NiOx薄膜为空穴注入层,实现了效率和寿命均优于以PEDOT:PSS为空穴注入层的QLED器件。该研究有助于推动NiOx薄膜在溶液工艺QLED中的应用。