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随着有机电子学的发展,有机发光器件已经有了极大的进展,如有机发光器件(OLED)等已经开始产业化。本论文的主要工作是对Alq3(3羟基喹啉铝)基器件进行电子能谱研究。1.通过光电子能谱研究了1.31um铒掺杂Alq3基有机发光器件的发光机制。我们使用X射线光电子能谱来研究稀土有机发光半导体的有机主体和ErF3掺杂体之间的相互作用,并由此初步探明了稀土有机发光半导体的发光机制和掺杂机制。这是对稀土有机发光进行基础和原理上的研究,对以后的研究具有很大指导性意义。当ErF3掺杂到Alq3薄膜之后,Al 2p的光电子能谱峰和组分发生了明显的变化。ErF3的掺杂带来了一个新的峰相比于原来的Alq3薄膜,而这个峰现在认为是一个Alq3-XFX复合体,这是由于ErF3和Alq3之间的反应产生的。这些变化在吸收光谱上也发现有同样的变化。2.我们首次将ErF3用在Alq3有机发光器件的电子注入层,用来提高亮度和开启电压。从实验结果来看,1nm的ErF3电子注入层可以减少37%的功率消耗,开启电压更低(5V)。在亮度方面,虽然只有LiF电子注入层的亮度的一半强,但相信通过适当的优化可以获得更好的结果。3.首次成功使用光电子能谱(XPS)在实验上阐释Alq3基有机发光器件(OLED)的失效机制。通过不同实验条件的结果的比对证明了Alq3基有机发光器件在潮湿环境中会进行氧化缩合反应,产生8羟基喹啉和不发光的聚合物。我们重点研究了Alq3的O1s光电子能谱峰的情况,并针对他人的一些观点进行了一些重要的探讨。从而得出了可能对当前OLED学术界有比较重要影响的结论：在纯的(未被污染的)Alq3薄膜里O1s光电子能谱峰只有唯一的一个峰Al-O-C。我们用C1s和O1s的能谱与老化时间的变化关系来直观的反应这-老化过程。这也是首次采用实验方法证明有机小分子的老化过程。纯的Alq3薄膜的O1s的能谱是对称的单峰。但在我们把纯Alq3薄膜暴露在空气中小段时间Alq3中的OH基团与空气中的水分子会发生氧化缩合反应。半个小时后就会有O-C=O基团的出现,这是由于空气中的有机污染附着在Alq3薄膜的表面。Alq3的老化失效机制再一次提醒了我们环境污染物,尤其是水蒸气对Alq3基OLED的影响,所以对于Alq3基OLED的制备来说应尽量在避免潮湿的氛围下进行。