第41卷第1期2011年1月激光与红外LXSER&NFRARED文章编号：1001-5078(2011)01-0117-05OLED器件电荷注入模型的MATLAB分析计算王忆锋，唐利斌，岳清(昆明物理研究所，云南昆明650223)摘要:介绍了电荷从OIED金属电极注入到一个随机跳跃体系(例如配对聚合物或分子掺杂聚合物)的模型。它包括电荷载流子从电极的费米能级到介质跳跃态分布尾态之间的注入,其结果可能是电荷载流子返回到电极，或者是受到镜像引力势的作用而形成扩散逃逸。后者类似于一维Onsager型激子解离。该模型将注入电流处理为电场、温度以及跳跃态分布能量宽度的函数。提出了OLED器件中相对电流密度的概念。介绍了用MATLAB软件分析计算该模型的方法和技巧。关键词：电荷注入；电流密度；数值仿真模型；有机发光二极管中图分类号：TN304.5文献标识码：AMATLABanafysisandamputationofOLEDchargeiijectionmodelWANGYi-lengTANGLh^TJEQhg(KunnhgListititeofPhysKuirniig65022AChiia)AbstractThemodelofchargeiijectkiifamametallicebctiodeoforganic1电htemitthgdi)des(OLED)iitoarair(l(mh(ppiigsystdihegaconjiigatedpolyneroramolecularly(lojx^dpolynerEpresentedhthispaperIten(tjrn-passesiijet:ti)nofachaigecarrrrfiuntheFernileveloftheelectnxleiitotailstatesofSie(1Htri)utioiiofhopphgstatesoftlie(IKlectri:f)1IJVVedbyeitlieruttuniofthechaigecarriertolieefcctnxleordifliishreescapefr(miieattractkreinagepotenthlThelatterprocesslesonblesOnsagertjpegoniiatepairdissociatbninonedmensicnTheino(IeltieatstieiipctioticunentasafunctionofelectiicfiekltemperatiieandenergeticwilthofliedEtri)utionoflioppiigstatesTheconceptofrehtivre<urr«itdensityofOLEDdeviceispmposedThemetliodsandskillsofaiuilysisand(tinputatidioftheinalelwiiiMATLXBisiitioducetlKeywords(hargeiijectbii;(urr«itintensitynunericcilsinuhtionin(xleioigaiirl^ht«nittiiigdi)de•图像与信号处理・1引言近年来，长寿命、高亮度、低功耗的冇机发光二极管(oiganiclight«nittingdiodqOLED)及基于OIED的显示器件研发取得了长足进展。0IED器件需要通过金属-有机半导体接触实现与所在系统其他部分(电路)的接触，由此衍生的从金属接触往冇机固体中的注入问题在技术上具冇重要意义注入模型的分析涉及一系列繁朵的微积分计算。利用MATLAB强人的计算功能对模型进行可视化分通常起到相当于电荷载流子陷砂I：的作用，而不像无机半导体中的那样、杂质可以起到电荷载流子源的作用。此规律的一个例外是配对聚介物。例如，当掺杂浓度为10“时，以特殊前趋物路径制备的聚对苯撐乙烯(polyhenykneviivlenePPV)可以转化为P型材料⑺,这时在金属接触层附近可以建立起一个Schocttky型的耗尽区。但是，在绝人多数情况下，杂质浓度一般小到不足以对固体内的电场分布析,具有概念简取、工作最小、易于操作等特点o2OLED电荷注入模型的建立作者简介:王忆锋(1963-)，男,工学士，高级工程师，主要从事器件仿真研究。E-maHwaiigyifcng6^siiaam伸l固饵譽轡伽冇机半导休中的家质—.「禹稿叭呷呷纠修订卿誑郦〃www.cnki.net产生扰动;此时暗电流传导非常弱，固体呈现为良好的绝缘体。另一方而,如果接触层允许多数自由载流子通过其中，那么此类固体也可以传导相对较大的电流;如果载流子通过一个表而边界进入，这种情况就称为电荷注入。电荷注入传导受限于电极接触层所在位置的电荷注入势垒以及材料的电荷输运性质。对于电子，注入势垒由下式给出：^Ee=Wc~A(i)式中，肌为阴极的功函数,•A为有机介质的电子亲和势。空穴的注入势垒由下式给出••^Ef,=/-Wa(2)式中，/为电离能,为阳极的功函数。上述关系说明了空穴和电子输运所需要的能量,分别等价于最高占据分子轨道(highestoccupiedmolecularorl)ilHOMO)能级和最低未占据分子轨道(laveslunoccirpie(lmolecuhroil)itLUM())能级所在的位置“。根据电荷注入效率以及电荷载流子的迁移率的不同巴注入电流可以分为空间电荷限制电流(稍cecha瑕elinitedcumen』SCLC)和注入电荷限制电流(injectbnlmitedcurrentILC)。I...