本發(fā)明涉及有機(jī)光電子領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)摻雜型雙功能器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

微電子與固體電子技術(shù)的快速發(fā)展導(dǎo)致的器件設(shè)備高精尖化、集成化和微觀化為有機(jī)光電子技術(shù)等一大批高科技含量的科學(xué)技術(shù)提供了一個(gè)新的發(fā)展平臺(tái)。同時(shí)隨著有機(jī)光電子技術(shù)的高速發(fā)展，以有機(jī)電致發(fā)光器件、有機(jī)太陽能電池、有機(jī)紫外探測(cè)器、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管為代表的有機(jī)光電子產(chǎn)品憑借巨大的市場(chǎng)潛力而快速發(fā)展成熟。其中，有機(jī)紫外探測(cè)器以其基于有機(jī)小分子或有機(jī)聚合物而具有的無機(jī)紫外探測(cè)器無法比擬的功能多樣性和實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性已得到了研究者們的廣泛關(guān)注；近幾年隨著其成膜工藝水平和器件制備水平的顯著提高，其探測(cè)率已經(jīng)達(dá)到10¹⁵Jones的超高水平，因而在生命科學(xué)元素跟蹤、醫(yī)療健康、環(huán)境火災(zāi)監(jiān)控、軍事航天、武器制導(dǎo)等方面有著越來越多的應(yīng)用；同時(shí)，有機(jī)電致發(fā)光二極管以其高效節(jié)能、質(zhì)輕便攜、柔性可卷曲、健康自發(fā)光等一系列優(yōu)點(diǎn)而被顯示與照明界的研究者們廣泛關(guān)注。

但是傳統(tǒng)光電子器件的一些缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了其快速商業(yè)化發(fā)展：1、傳統(tǒng)有機(jī)光電子器件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、功能單一且性能較低，沒有能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種功能的器件，跟不上有機(jī)光電子技術(shù)的向柔性可穿戴發(fā)展的發(fā)展趨勢(shì)；2、傳統(tǒng)的有機(jī)光電子器件在應(yīng)用中常用的基板材質(zhì)包括玻璃、石英、硅和塑料。其中，玻璃基板、石英基板和硅基板具有質(zhì)地硬、重量大、攜帶不方便、不可降解等缺點(diǎn)，并且易碎，不具備柔性；而塑料基板雖然具有質(zhì)地輕、柔性等特點(diǎn)，但大多數(shù)塑料的水氧阻隔特性一般，而且不可降解或具有一定的毒性，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成很大程度的破壞，若大規(guī)模應(yīng)用將產(chǎn)生大量的生態(tài)垃圾，不利于緩解日益嚴(yán)重的能源問題和環(huán)境問題；3、傳統(tǒng)多功能有機(jī)光電子器件薄膜厚度較大，制備工藝復(fù)雜，設(shè)備要求高，制備過程繁瑣，成本高，很難達(dá)到商用要求，難以產(chǎn)業(yè)化。因此，研究具有電致發(fā)光與紫外探測(cè)性能的有機(jī)雙功能器件對(duì)拓寬有機(jī)光電子技術(shù)的應(yīng)用范圍加快其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和環(huán)境保護(hù)都具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提供一種有機(jī)摻雜型雙功能器件及其制備方法，目的是有效抑制傳統(tǒng)有機(jī)雙功能器件效率滾降現(xiàn)象的產(chǎn)生，克服傳統(tǒng)有機(jī)光電子器件功能單一和集成度低，發(fā)光性能和紫外探測(cè)性能低下的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種有機(jī)摻雜型雙功能器件，從下到上依次為：透明襯底、陽極 層、空穴傳輸層、有機(jī)活性摻雜層、電子傳輸層和陰極層，所述有機(jī)活性摻雜層由主體材料和客體材料混合而成，客體材料在有機(jī)活性摻雜層中所占質(zhì)量百分比為2～21％，主體材料在有機(jī)活性摻雜層中所占質(zhì)量百分比為98～79％，所用的主體材料與客體材料采用以下結(jié)構(gòu)骨架通式中的一種或它們的任意混合：

其中，結(jié)構(gòu)骨架中R₁基團(tuán)選自：-CH₃、-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃或-C(CH₃)₃；

結(jié)構(gòu)骨架中R₂基團(tuán)選自：

作為優(yōu)選，本發(fā)明中所述透明襯底所用的材料為玻璃、透明聚合物柔性材料或生物可降解的柔性材料中的任意一種或多種；其中，所述透明聚合物柔性材料選自聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亞胺、氯醋樹脂或聚丙烯酸中的任意一種或多種；所述生物可降解的柔性材料選自植物纖維、絲素蛋白、明膠、聚乳酸、葡萄糖、病毒纖維素、聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚已內(nèi)酯、聚羥基烷酸酯、多糖類(例如蟲膠、殼聚糖和透明質(zhì)酸等)、聚醇酸及其共聚體、膠原凝膠、纖維蛋白凝膠中的任意一種或多種。

作為優(yōu)選，本發(fā)明中所述陽極層所用的材料為氧化銦錫(ITO)、導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)、石墨烯(Graphene)、碳納米管(Carbon Nanotube)、金屬單質(zhì)納米線、金屬合金納米線、金屬異質(zhì)結(jié)納米線中的任意一種或多種；其中，所述金屬單質(zhì)納米線為鐵納米線、銅納米線、銀納米線、金納米線、鋁納米線、鎳納米線、鈷納米線、錳納米線、鎘納米線、銦納米線、錫納米線、鎢納米線或鉑納米線中的任意一種或多種；所述金屬合金納米線為銅鐵合金納米線、銀鐵合金納米線、金鐵合金納米線、鋁鐵合金納米線、鎳鐵合金納米線、鈷鐵合金納米線、錳鐵合金納米線、鎘鐵合金納米線、銦鐵合金納米線、錫鐵合金納米線、鎢鐵合金納米線、鉑鐵合金納米線、銀銅合金納米線、金銅合金納米線、鋁銅合金納米線、鎳銅合金納米線、鈷銅合金納米線、錳銅合金納米線、鎘銅合金納米線、銀銅合金納米線、錫銅合金納米線、鎢銅合金納米線、鉑銅合金納米線、金銀合金納米線、鋁銀合金納米線、鎳銀合金納米線、鈷銀合金納米線、錳銀合金納米線、鎘銀合金納米線、銦銀合金納米線、錫銀合金納米線、鎢銀合金納米線、鉑銀合金納米線、鋁金合金納米線、鎳金合金納米線、鈷金合金納米線、錳金合金納米線、鎘金合金納米線、銦金合金納米線、錫金合金納米線、鎢金合金納米線、鈷鎳合金納米線、錳鎳合金納米線、鎘鎳合金納米線、銦鎳合金納米線、錫鎳合金納米線、鎢鎳合金納米線、鉑鎳合金納米線、鎘錳合金納米線、銦錳合金納米線、錫錳合金納米線、鎢錳合金納米線、鉑錳合金納米線、銦鎘合金納米 線、錫鎘合金納米線、鎢鎘合金納米線、鉑鎘合金納米線、錫銦合金納米線、鎢銦合金納米線、鉑銦合金納米線、鎢錫合金納米線、鉑錫合金納米線或鉑鎢合金納米線中的任意一種或多種；所述金屬異質(zhì)結(jié)納米線為銅鐵異質(zhì)結(jié)納米線、銀鐵異質(zhì)結(jié)納米線、金鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鋁鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鎳鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鈷鐵異質(zhì)結(jié)納米線、錳鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鎘鐵異質(zhì)結(jié)納米線、銦鐵異質(zhì)結(jié)納米線、錫鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鎢鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鉑鐵異質(zhì)結(jié)納米線、銀銅異質(zhì)結(jié)納米線、金銅異質(zhì)結(jié)納米線、鋁銅異質(zhì)結(jié)納米線、鎳銅異質(zhì)結(jié)納米線、鈷銅異質(zhì)結(jié)納米線、錳銅異質(zhì)結(jié)納米線、鎘銅異質(zhì)結(jié)納米線、銀銅異質(zhì)結(jié)納米線、錫銅異質(zhì)結(jié)納米線、鎢銅異質(zhì)結(jié)納米線、鉑銅異質(zhì)結(jié)納米線、金銀異質(zhì)結(jié)納米線、鋁銀異質(zhì)結(jié)納米線、鎳銀異質(zhì)結(jié)納米線、鈷銀異質(zhì)結(jié)納米線、錳銀異質(zhì)結(jié)納米線、鎘銀異質(zhì)結(jié)納米線、銦銀異質(zhì)結(jié)納米線、錫銀異質(zhì)結(jié)納米線、鎢銀異質(zhì)結(jié)納米線、鉑銀異質(zhì)結(jié)納米線、鋁金異質(zhì)結(jié)納米線、鎳金異質(zhì)結(jié)納米線、鈷金異質(zhì)結(jié)納米線、錳金異質(zhì)結(jié)納米線、鎘金異質(zhì)結(jié)納米線、銦金異質(zhì)結(jié)納米線、錫金異質(zhì)結(jié)納米線、鎢金異質(zhì)結(jié)納米線、鈷鎳異質(zhì)結(jié)納米線、錳鎳異質(zhì)結(jié)納米線、鎘鎳異質(zhì)結(jié)納米線、銦鎳異質(zhì)結(jié)納米線、錫鎳異質(zhì)結(jié)納米線、鎢鎳異質(zhì)結(jié)納米線、鉑鎳異質(zhì)結(jié)納米線、鎘錳異質(zhì)結(jié)納米線、銦錳異質(zhì)結(jié)納米線、錫錳異質(zhì)結(jié)納米線、鎢錳異質(zhì)結(jié)納米線、鉑錳異質(zhì)結(jié)納米線、銦鎘異質(zhì)結(jié)納米線、錫鎘異質(zhì)結(jié)納米線、鎢鎘異質(zhì)結(jié)納米線、鉑鎘異質(zhì)結(jié)納米線、錫銦異質(zhì)結(jié)納米線、鎢銦異質(zhì)結(jié)納米線、鉑銦異質(zhì)結(jié)納米線、鎢錫異質(zhì)結(jié)納米線、鉑錫異質(zhì)結(jié)納米線或鉑鎢異質(zhì)結(jié)納米線中的任意一種或多種。

作為優(yōu)選，本發(fā)明中所述空穴傳輸層所用的材料為3,4-乙撐二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺類有機(jī)導(dǎo)電聚合物、芳香族二胺類化合物、星形三苯胺化合物、咔唑類聚合物、聚N-乙烯基咔唑、1,10-鄰菲羅林衍生物、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)三苯基硅烷醇鋁(III)、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)-4-苯酚鋁(III)或二(2-甲基-8-喹啉酸根合)-4-苯基苯酚鋁(III)中的任意一種或者多種。

作為優(yōu)選，本發(fā)明中所述電子傳輸層所用的材料為2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑、噁二唑類電子傳輸材料2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑、或咪唑類電子傳輸材料1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯中的任意一種或者多種。

作為優(yōu)選，本發(fā)明中所述陰極層所用的材料是金屬薄膜或合金薄膜，該金屬薄膜為鋰或鎂或鈣或鍶或鋁或銦；合金薄膜為鋰、鈣、鍶、鋁或銦與銅或銀的合金。

作為優(yōu)選，本發(fā)明中所述陽極層、空穴傳輸層、有機(jī)活性摻雜層、電子傳輸層和陰極層總厚度不超過185nm。

本發(fā)明中一種有機(jī)摻雜型雙功能器件的制備方法，包括以下步驟：

①對(duì)透明襯底及透明導(dǎo)電陽極ITO所組成的基板進(jìn)行清洗，清洗后用干燥氮?dú)獯蹈桑?/p>

②將襯底傳送至真空蒸發(fā)室中進(jìn)行電極層的制備；

③將制備好的電極層的襯底移入真空室，進(jìn)行等離子預(yù)處理；

④將處理后的襯底在高真空度的蒸發(fā)室中，開始進(jìn)行有機(jī)薄膜的制備，按照器件結(jié)構(gòu)依次制備空穴傳輸層、有機(jī)活性摻雜層和電子傳輸層；

⑤在真空蒸發(fā)室中進(jìn)行陰極層的制備；

⑥測(cè)試器件在紫外光照射和無紫外光照射條件下的電流-電壓特性曲線，同時(shí)測(cè)試器件的電流-電壓-亮度特性曲線和發(fā)光光譜。

作為優(yōu)選，在步驟④中將處理后的襯底在旋涂機(jī)中按照器件結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行空穴傳輸層、有機(jī)活性摻雜層和電子傳輸層的旋涂；或者將處理后的襯底在高真空室中蒸鍍和旋涂機(jī)中旋涂相結(jié)合的方法來按照器件結(jié)構(gòu)依次制備空穴傳輸層、有機(jī)活性摻雜層和電子傳輸層，其中有機(jī)活性摻雜層在高真空度的蒸發(fā)室中采用雙源共蒸法混合蒸鍍或者在旋涂機(jī)中使用混合溶液旋涂進(jìn)行制備。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、該摻雜型有機(jī)雙功能器件在電致發(fā)光模式下利用摻雜的工藝引入吸收光譜與主體材料發(fā)射光譜相重合的客體材料，使得主體材料發(fā)出的光能再次被客體材料吸收再次發(fā)光，提高了效率，能夠提高能量利用效率，提高發(fā)光的強(qiáng)度；

2、該摻雜型有機(jī)雙功能器件在探測(cè)模式下利用摻雜工藝引入紫外波段吸收光譜與主體材料吸收光譜相重合的客體材料使得器件在探測(cè)模式下能夠更加有效的吸收紫外光，提高光利用率和能量轉(zhuǎn)換效率，使得器件光電流得到極大提升。

3、該摻雜型有機(jī)雙功能器件為既能實(shí)現(xiàn)有機(jī)電致發(fā)光器件電致發(fā)光功能，又能實(shí)現(xiàn)有機(jī)紫外探測(cè)器紫外探測(cè)功能的多功能器件；

4、該摻雜型有機(jī)雙功能器件集成度高，故器件超薄，除去襯底厚度外，器件總厚度不超過185nm；

5、該摻雜型有機(jī)雙功能器件制備工藝簡(jiǎn)單，制程短，耗時(shí)少，成本低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所涉及的一種有機(jī)摻雜型雙功能器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所提供的實(shí)施例1中所述器件在紫外光(波長(zhǎng)為365nm，強(qiáng)度為0.5mW/cm²)照射和無紫外光照射條件下的電流密度-電壓特性曲線；

圖3是本發(fā)明所提供的實(shí)施例1中所述器件的電流-電壓-亮度特性曲線；

圖4是本發(fā)明所提供的實(shí)施例1中所述器件的發(fā)光光譜的測(cè)試曲線圖；

其中，1、透明襯底，2、陽極層，3、空穴傳輸層，4、有機(jī)活性摻雜層，5、電子傳輸層，6、陰極層，7、測(cè)試電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種有機(jī)摻雜型雙功能器件，如圖1所示，器件的結(jié)構(gòu)包括透明襯底1、陽極層2、空穴傳輸層3、有機(jī)活性摻雜層4、電子傳輸層5、陰極層6。器件既能在外加正向驅(qū)動(dòng)電壓下實(shí)現(xiàn)發(fā)光功能，又能在外加反向驅(qū)動(dòng)電壓下實(shí)現(xiàn)紫外探測(cè)功能。

本發(fā)明中有機(jī)活性摻雜層所用的主體材料和客體材料均具有以下結(jié)構(gòu)骨架：

所使用的有機(jī)活性摻雜層所用的主體材料和客體材料的實(shí)例如下式所示：

本發(fā)明中透明襯底1為電極和有機(jī)薄膜層的依托，它在紫外光和可見光區(qū)域有著良好的透光性能，有一定的防水汽和氧氣滲透的能力，有較好的表面平整性，它可以采用玻璃、透明聚合物柔性材料或生物可降解的柔性材料中的任意一種或多種；其中，所述透明聚合物柔性材料包括聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亞胺、氯醋樹脂或聚丙烯酸中的任意一種或多種；所述可生物降解的柔性材料包括植物纖維、絲素蛋白、明膠、 聚乳酸、葡萄糖、病毒纖維素、聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚已內(nèi)酯、聚羥基烷酸酯、多糖類(例如蟲膠、殼聚糖和透明質(zhì)酸等)、聚醇酸及其共聚體、膠原凝膠、纖維蛋白凝膠等具有生物可降解性材料中的任意一種或多種。玻璃或柔性基片，柔性基片采用聚酯類、聚酞亞胺化合物中的一種材料或者較薄的金屬。

本發(fā)明中陽極層2作為器件與外加偏壓的連接層，它要求有較好的導(dǎo)電性能、紫外光和可見光透明性以及較高的功函數(shù)。通常采用氧化銦錫(ITO)、導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)、石墨烯(Graphene)、碳納米管(Carbon Nanotube)、金屬單質(zhì)納米線、金屬合金納米線、金屬異質(zhì)結(jié)納米線中的任意一種或多種。

本發(fā)明中空穴傳輸層3作為陽極層與有機(jī)活性摻雜層的連接層，它要求有較好的空穴傳輸能力。通常采用的材料有3,4-乙撐二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺類有機(jī)導(dǎo)電聚合物、芳香族二胺類化合物、星形三苯胺化合物、咔唑類聚合物、聚N-乙烯基咔唑、1,10-鄰菲羅林衍生物、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)三苯基硅烷醇鋁(III)、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)-4-苯酚鋁(III)或二(2-甲基-8-喹啉酸根合)-4-苯基苯酚鋁(III)中的任意一種或者多種。如：N,N’-雙-(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-聯(lián)苯基]-4,4’-二胺(TPD)、N,N’-雙(3-萘基)-N,N’-二苯基-[1,1’-二苯基]-4,4’-二胺(NPB)、聚乙烯咔唑(PVK)、4,4’-亞環(huán)己基-二(N,N-二-4-甲基苯基)苯胺(TAPC)、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)。

本發(fā)明中電子傳輸層5作為有機(jī)活性摻雜層與陰極層的連接層，它要求有較好的電子傳輸能力。通常采用的材料2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑、噁二唑類電子傳輸材料2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑、或咪唑類電子傳輸材料1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯中的任意一種或者多種。如：8-羥基喹啉鋁(Alq₃)、1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯(TPBI)、4,7-二苯基-1,10-菲羅啉(Bphen)、1,10-鄰菲羅林衍生物(BCP)。

本發(fā)明中陰極層6作為器件與外加偏壓的連接層，它要求具有較好的導(dǎo)電性能和較低的功函數(shù)。通常采用金屬薄膜或合金薄膜，該金屬薄膜為鋰或鎂或鈣或鍶或鋁或銦；合金薄膜為鋰、鈣、鍶、鋁或銦與銅或銀的合金。

采用本發(fā)明制備的一種有機(jī)摻雜型雙功能器件結(jié)構(gòu)舉例如下：

①玻璃/ITO/空穴傳輸層/有機(jī)活性摻雜層/電子傳輸層/陰極層

②玻璃/導(dǎo)電聚合物/空穴傳輸層/有機(jī)活性摻雜層/電子傳輸層/陰極層

③柔性聚合物襯底/ITO/空穴傳輸層/有機(jī)活性摻雜層/電子傳輸層/陰極層

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例：

實(shí)施例1

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器 件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

該有機(jī)活性摻雜層包括以下成份:

材料2 100％

制備方法如下：

①用乙醇溶液、丙酮溶液和去離子水對(duì)透明導(dǎo)電基片ITO玻璃進(jìn)行超聲清洗，清洗后用干燥氮?dú)獯蹈?。其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陽極層，ITO膜的方塊電阻為10Ω/□，膜厚為155nm。

②將干燥后的基片移入真空室，在氣壓為20Pa的氧氣壓環(huán)境下對(duì)ITO玻璃進(jìn)行低能氧等離子預(yù)處理5分鐘，濺射功率為20W。

③處理后的基片在高真空度的蒸發(fā)室中，開始進(jìn)行有機(jī)薄膜的蒸鍍。按照如上所述器件結(jié)構(gòu)依次蒸鍍材料NPB層20nm，有機(jī)活性摻雜層15nm，材料Alq₃層20nm。各有機(jī)層的蒸鍍速率0.6nm/s，蒸鍍速率及厚度由膜厚儀監(jiān)控。

④有機(jī)層蒸鍍結(jié)束后進(jìn)行金屬電極的制備。氣壓為3×10^-3Pa，蒸鍍速率為6nm/s，合金中Mg:Ag比例為10:1，膜層厚度為100nm。蒸鍍速率及厚度由膜厚儀監(jiān)控。

⑤測(cè)試器件在紫外光照射和無紫外光照射條件下的電流-電壓特性曲線，同時(shí)測(cè)試器件的電流-電壓-亮度特性曲線和發(fā)光光譜。

器件在紫外光照射和無紫外光照射條件下的電流-電壓特性曲線、電流-電壓-亮度特性曲線和器件發(fā)光光譜曲線分別參見附圖2、3和4。

實(shí)施例2

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

該有機(jī)活性摻雜層包括以下成份:

材料6 100％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例3

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

該有機(jī)活性摻雜層包括以下成份:

材料10 100％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例4

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

該有機(jī)活性摻雜層包括以下成份:

材料14 100％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例5

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

該有機(jī)活性摻雜層包括以下成份:

材料2 98％

材料9 2％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例6

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

該有機(jī)活性摻雜層包括以下成份:

材料2 97％

材料6 3％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例7

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

該有機(jī)活性摻雜層包括以下成份:

材料2 93％

材料15 7％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例8

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

該有機(jī)活性摻雜層包括以下成份:

材料2 95％

材料4 5％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例9

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料6 97％

材料13 3％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例10

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料6 96％

材料10 4％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例11

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料6 95％

材料3 5％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例12

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料6 94％

材料8 6％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例13

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料10 92％

材料1 8％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例14

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料10 90％

材料14 10％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例15

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料10 88％

材料7 12％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例16

器件的空穴傳輸層材料為NPB，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/NPB(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料10 86％

材料16 14％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例17

器件的空穴傳輸層材料為TAPC，電子傳輸材料為TPBI，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/TAPC(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/TPBI(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料14 84％

材料5 16％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例18

器件的空穴傳輸層材料為TPD，電子傳輸材料為Bphen，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/TPD(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Bphen(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料14 82％

材料2 18％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例19

器件的空穴傳輸層材料為m-MTDATA，電子傳輸材料為BCP，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/m-MTDATA(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/BCP(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料14 80％

材料11 20％

器件的制備流程與實(shí)施例1相似。

實(shí)施例20

器件的空穴傳輸層材料為PVK，電子傳輸材料為Alq₃，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為：

玻璃襯底/ITO/PVK(20nm)/有機(jī)活性摻雜層(15nm)/Alq₃(20nm)/Mg:Ag(100nm)

材料14 79％

材料4 21％

制備方法如下：

①用乙醇溶液、丙酮溶液和去離子水對(duì)透明導(dǎo)電基片ITO玻璃進(jìn)行超聲清洗，清洗后用干燥氮?dú)獯蹈?。其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陽極層，ITO膜的方塊電阻為10Ω/□，膜厚為155nm。

②將干燥后的基片移入真空室，在氣壓為20Pa的氧氣壓環(huán)境下對(duì)ITO玻璃進(jìn)行低能氧等離子預(yù)處理5分鐘，濺射功率為20W。

③配制濃度為10mg/ml的PVK溶液，溶劑采用三氯甲烷；然后旋涂在經(jīng)過清潔處理后的氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電玻璃基片上，在低真空腔中以60℃烘干10分鐘后，置于高真空度的蒸發(fā)室中，有機(jī)活性摻雜層為15nm，電子傳輸材料Alq₃為20nm。有機(jī)層的蒸鍍速率0.6nm/s，蒸鍍速率及厚度由膜厚儀監(jiān)控。

④有機(jī)層蒸鍍結(jié)束后進(jìn)行金屬電極的制備。氣壓為3×10^-3Pa，蒸鍍速率為6nm/s，合金中Mg:Ag比例為10:1，膜層厚度為100nm。蒸鍍速率及厚度由膜厚儀監(jiān)控。

⑤測(cè)試器件在紫外光照射和無紫外光照射條件下的電流-電壓特性曲線，同時(shí)測(cè)試器件的電流-電壓-亮度特性曲線和發(fā)光光譜。

其中實(shí)施例1，實(shí)施例2，實(shí)施例3，實(shí)施例4為作為參照的非摻雜器件。

表1：實(shí)施例1～20的電致發(fā)光性能和紫外探測(cè)性能測(cè)試結(jié)果