本發(fā)明涉及光電子器件測試，特別涉及一種有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法。

背景技術(shù)：

1、oled本質(zhì)上是一種基于直流驅(qū)動的器件，其原理是在陰陽兩極施加電壓時，電子和空穴分別從陰極和陽極向發(fā)光層移動，在發(fā)光層結(jié)合形成激子，激子退激發(fā)釋放出能量，表現(xiàn)為光輻射，即為發(fā)光過程。通過研究發(fā)現(xiàn)，oled器件中載流子的注入與傳輸能力是影響器件性能的一個至關(guān)重要的因素。衡量載流子傳輸能力的主要參數(shù)是載流子遷移率μ，它直接反映了載流子在電場下的運(yùn)動能力。由于oled器件內(nèi)部不可避免的存在一些缺陷和非輻射復(fù)合中心，所以載流子的輸運(yùn)及復(fù)合過程也會不可避免的受到影響。因此，測量oled中有機(jī)功能層的載流子輸運(yùn)情況對于判斷oled器件光電性能起著舉足輕重作用。

2、現(xiàn)有測量有機(jī)半導(dǎo)體材料載流子遷移率的方法有多種，如，公開號cn117377365a中國方面專利申請公開了一種基于瞬態(tài)電致發(fā)光測量有機(jī)半導(dǎo)體遷移率的方法，該方法利用待測遷移率的有機(jī)半導(dǎo)體薄膜設(shè)置厚度差，從而產(chǎn)生相應(yīng)的瞬態(tài)電致發(fā)光時間差，進(jìn)而根據(jù)μ＝|(d1-d2)|2/[δτd·|(v1-v2)|]計算得到有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的載流子遷移率。瞬態(tài)電致發(fā)光法是利用脈沖電壓信號激發(fā)瞬態(tài)發(fā)光信號，通過檢測到的瞬態(tài)電致發(fā)光時間便可以計算載流子的遷移率。但由于有機(jī)半導(dǎo)體材料空穴遷移率普遍高于電子遷移率，在利用現(xiàn)有的瞬態(tài)電致發(fā)光法測試空穴遷移率時，器件的電子阻擋層與空穴阻擋層厚度配比較小，且電子傳輸層的電子傳輸較慢，可能會造成空穴遷移過快，電子遷移過慢，空穴與電子來不及在發(fā)光區(qū)進(jìn)行復(fù)合，待測材料的厚度差異不足以在測量中獲得器件的發(fā)光信號差異，從而無法收集瞬態(tài)發(fā)光信號進(jìn)行遷移率計算。同理，倘若測試有機(jī)半導(dǎo)體材料電子遷移率時，空穴傳輸層的空穴注入及傳輸較慢，空穴阻擋層及電子傳輸層厚度不合適，會造成電子遷移過快，空穴遷移過慢，其復(fù)合區(qū)域發(fā)生偏移，從而無法準(zhǔn)確收集通過有機(jī)半導(dǎo)體薄膜厚度差部分的瞬態(tài)電致發(fā)光時間，導(dǎo)致測量結(jié)果的準(zhǔn)確性難以保證，在測量電子和空穴遷移率時均受到較大限制從而造成遷移率的誤差。

3、可見，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，旨在提高基于瞬態(tài)電致發(fā)光法測試有機(jī)半導(dǎo)體遷移率的準(zhǔn)確性。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

3、一種有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其包括以下步驟：

4、步驟s1、制備兩有機(jī)電致發(fā)光器件，兩有機(jī)電致發(fā)光器件分別包含有不同厚度的待測有機(jī)半導(dǎo)體材料；

5、步驟s2、使用數(shù)字萬用表測量相同電流密度下兩所述有機(jī)電致發(fā)光器件的驅(qū)動電壓；

6、步驟s3、采用瞬態(tài)光譜儀以不同的驅(qū)動電壓測兩所述有機(jī)電致發(fā)光器件的瞬態(tài)電致發(fā)光時間；

7、步驟s4、根據(jù)待測有機(jī)半導(dǎo)體材料的厚度、驅(qū)動電壓及瞬態(tài)電致發(fā)光時間計算其遷移率；

8、步驟s5、重復(fù)測量步驟s1-s4，測量在不同電流密度下待測有機(jī)半導(dǎo)體的遷移率，得到不同電場強(qiáng)度e下的遷移率；

9、其中，在所述步驟s1中，兩所述有機(jī)電致發(fā)光器件均包括陽極、陰極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層和陰極；當(dāng)測試有機(jī)半導(dǎo)體材料的空穴遷移率時，兩有機(jī)電致發(fā)光器件的空穴傳輸層由待測遷移率的有機(jī)半導(dǎo)體材料制備得到，且電子阻擋層與空穴阻擋層厚度比值≥10；當(dāng)測有機(jī)半導(dǎo)體材料的電子遷移率時，兩有機(jī)電致發(fā)光器件的電子傳輸層由待測遷移率的有機(jī)半導(dǎo)體材料制備得到，且空穴阻擋層與電子阻擋層的厚度比值≥5。

10、有益效果：

11、本發(fā)明提供了一種有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，是基于瞬態(tài)電致發(fā)光法的一種測試方法，其在瞬態(tài)電致發(fā)光法的基礎(chǔ)上，利用相同材質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度差異會導(dǎo)致瞬態(tài)電致發(fā)光時間的不同，進(jìn)而計算得到有機(jī)半導(dǎo)體層的載流子遷移率；為了提高測試的準(zhǔn)確性，該方法通過調(diào)整電子阻擋層/空穴阻擋層厚度配比的關(guān)系，使待測遷移率的載流子晚于另一種載流子進(jìn)入發(fā)光層，從而準(zhǔn)確記錄待測遷移率的載流子通過有機(jī)半導(dǎo)體薄膜厚度差部分的瞬態(tài)電致發(fā)光時間，提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法無需受限于測量少子遷移率的前提條件，可以適用于電子或空穴遷移率的測量，解決了傳統(tǒng)瞬態(tài)電致發(fā)光法難以精準(zhǔn)測量空穴遷移率的不足。

技術(shù)特征：

1.一種有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，在所述步驟s1中，當(dāng)測有機(jī)半導(dǎo)體材料的空穴遷移率時，所述電子阻擋層與空穴阻擋層厚度比值為10～50；且所述電子阻擋層厚度為50～300nm，空穴阻擋層厚度為5～30nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，在所述步驟s1中，當(dāng)測有機(jī)半導(dǎo)體材料的電子遷移率時，所述空穴阻擋層與電子阻擋層的厚度比值為5～30；且所述電子阻擋層厚度為5～30nm,空穴阻擋層厚度為50～200nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，在所述步驟s1中，當(dāng)測有機(jī)半導(dǎo)體材料的空穴遷移率時，所述電子傳輸層由n摻雜電子傳輸組合物制備得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，所述n摻雜電子傳輸組合物包括n型摻雜劑和電子傳輸材料，所述n型摻雜劑選自li、na、k、rb、cs、yb、ag、mg、zn、ta、pt中一種或幾種的組合；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，所述n摻雜劑在n摻雜電子傳輸組合物中的摻雜質(zhì)量比為0.5％～10％，所述電子傳輸層厚度為15～100nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，當(dāng)測有機(jī)半導(dǎo)體材料的電子遷移率時，所述空穴傳輸層由p摻雜空穴傳輸組合物制備得到。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，所述p摻雜空穴傳輸組合物由p型摻雜劑和空穴傳輸材料組成，所述p型摻雜劑選自wo3、v2o5、moo2、co3o4及結(jié)構(gòu)式為hi-1～hi-17中的一種或幾種組合：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，所述p摻雜劑在p摻雜空穴傳輸組合物中的摻雜質(zhì)量比為0.5％～10％，所述空穴傳輸層厚度為30～150nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，其特征在于，在步驟s1中，兩所述有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述待測有機(jī)半導(dǎo)體材料的厚度為50～350nm，且兩者的厚度差值為50～300nm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種有機(jī)半導(dǎo)體遷移率測試方法，涉及光電子器件測試技術(shù)領(lǐng)域，該方法是利用相同材質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度差異會導(dǎo)致瞬態(tài)電致發(fā)光時間的不同，以獲得載流子遷移率。該方法還通過調(diào)整電子阻擋層/空穴阻擋層厚度配比，使待測遷移率的載流子晚于另一種載流子進(jìn)入發(fā)光層，以準(zhǔn)確記錄待測遷移率的載流子通過有機(jī)半導(dǎo)體薄膜厚度差部分的瞬態(tài)電致發(fā)光時間，提高測試的準(zhǔn)確性。由于本方法無需受限于測量少子遷移率的前提條件，可以適用于電子或空穴遷移率的測量，解決了傳統(tǒng)瞬態(tài)電致發(fā)光法難以精準(zhǔn)測量空穴遷移率的不足。

技術(shù)研發(fā)人員：王志恒,胡旭明,陳啟燊,梁潔,畢海,王悅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：季華實(shí)驗(yàn)室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28