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導(dǎo)電薄膜、其制備方法及應(yīng)用_2

文檔序號(hào):8330593閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
>[0048]Co3O4層203的厚度為0.5nm?5nm,優(yōu)選為2nm。
[0049]上述有機(jī)電致發(fā)光器件的基底200通過(guò)在MZO層202的表面沉積Co3O4層制備雙層導(dǎo)電薄膜,既能保持MZO層202的良好的導(dǎo)電性能,又使有機(jī)電致發(fā)光器件的基底200的功函數(shù)得到了顯著的提高,有機(jī)電致發(fā)光器件的基底200在300?900nm波長(zhǎng)范圍可見光透過(guò)率85%?95%,方塊電阻范圍15?150Ω/ □,表面功函數(shù)5.0?6.5eV。
[0050]上述有機(jī)電致發(fā)光器件的基底200的制備方法,包括以下步驟:
[0051 ] S210、將MZO靶材、Co3O4靶材及襯底201裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體,其中,真空腔體的真空度為1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa,MZO靶材為摻鋁的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅靶材。
[0052]本實(shí)施方式中,MZO靶材由以下步驟得到:將ZnO和M2O3粉體混合均勻,其中,M為Al、Ga或In,M2O3的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%?10%,將混合均勻的粉體在900°C?1300°C下燒結(jié)制成靶材。優(yōu)選的,M2O3的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.3%,混合均勻的粉體在1250°C下燒結(jié)制成MZO靶材。
[0053]襯底為玻璃襯底。優(yōu)選的,襯底在使用前用丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗。
[0054]本實(shí)施方式中,真空腔體的真空度優(yōu)選為5X10_4Pa。
[0055]步驟S220、在襯底表面濺鍍MZO層202,濺鍍MZO層202的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm?95mm,濺射功率為30W?150W,磁控濺射工作壓強(qiáng)0.2Pa?4Pa,工作氣體的流量為1sccm?35sccm,襯底溫度為25CTC?75CTC。
[0056]優(yōu)選的,基靶間距為60mm,濺射功率為100W,磁控濺射工作壓強(qiáng)2Pa,工作氣體為氧氣,工作氣體的流量為25SCCm,襯底溫度為500°C。
[0057]形成的MZO層202的厚度為50nm?300nm,優(yōu)選為150nm。
[0058]步驟S203、在MZO層202表面濺鍍Co3O4層30,濺鍍Co3O4層203的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm?95mm,濺射功率為30W?150W,磁控濺射工作壓強(qiáng)0.2Pa?4Pa,工作氣體的流量為1sccm?35sccm,襯底溫度為250°C?750°C。
[0059]優(yōu)選的,基靶間距為60mm,濺射功率為100W,磁控濺射工作壓強(qiáng)2Pa,工作氣體為氧氣,工作氣體的流量為25SCCm,襯底溫度為500°C。
[0060]形成的Co3O4層203的厚度為0.5nm?5nm,優(yōu)選為2nm。
[0061]上述有機(jī)電致發(fā)光器件的基底200的制備方法,僅僅使用磁控濺射鍍膜設(shè)備即可連續(xù)在襯底201上制備MZO層202及沉積在MZO層202表面的Co3O4層203,工藝較為簡(jiǎn)單。
[0062]請(qǐng)參閱圖3,一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件300包括依次層疊的襯底301、陽(yáng)極302、發(fā)光層303以及陰極304。陽(yáng)極302由導(dǎo)電薄膜100制成,包括層疊的MZO層10及Co3O4層30,其中,MZO靶材為摻鋁的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅靶材。襯底301為玻璃襯底,可以理解,根據(jù)有機(jī)電致發(fā)光器件300具體結(jié)構(gòu)的不同,襯底301可以省略。發(fā)光層303的材料為4- (二腈甲基)-2-丁基-6- (1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、9,10-二-β-亞萘基蒽(AND)、二(2-甲基-8-羥基喹啉)-(4-聯(lián)苯酚)鋁(BALQ)、4- (二腈甲烯基)-2-異丙基-6- (1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTI)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、8-羥基喹啉鋁(Alq3)、雙(4,6- 二氟苯基吡啶_隊(duì)(:2)卩比啶甲酰合銥^1印化)、二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (MDQ) 2 (acac))或三(2-苯基批唳)合銥(Ir (ppy)3)。陰極304的材質(zhì)為銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al) JS(Pt)或鎂銀合金。
[0063]MZO層的厚度為50nm?300nm,優(yōu)選為150nm。Co3O4層的厚度為0.5nm?5nm,優(yōu)選為2nm。
[0064]可以理解,上述有機(jī)電致發(fā)光器件300也可根據(jù)使用需求設(shè)置其他功能層。
[0065]上述有機(jī)電致發(fā)光器件300,使用導(dǎo)電薄膜100作為有機(jī)電致發(fā)光器件的陽(yáng)極,導(dǎo)電薄膜的表面功函數(shù)5.0?6.5eV,與一般的有機(jī)發(fā)光層的HOMO能級(jí)(典型的為5.7?
6.3eV)之間差距較小,降低了載流子的注入勢(shì)壘,可提高發(fā)光效率。
[0066]下面為具體實(shí)施例。
[0067]實(shí)施例1
[0068]選用純度為99.9%的粉體,194g的ZnO和6g的Al2O3經(jīng)過(guò)均勻混合后,在1250°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的AZO陶瓷靶材,200g的Co3O4在1100°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將兩個(gè)靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗玻璃襯底,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為60mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X 10_4Pa,氧氣的工作氣體流量為25sCCm,壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為2.0Pa,襯底溫度為500°C,濺射功率為100W。先后濺射AZO和Co3O4的靶材,分別沉積150和2nm薄膜的薄膜,得到AZO-Co3O4雙層的透明導(dǎo)電薄膜,采用四探針電阻測(cè)試儀測(cè)得方塊電阻范圍5 Ω / □,表面功函數(shù)測(cè)試儀測(cè)得表面功函數(shù)5.SeV0
[0069]請(qǐng)參閱圖4,圖4所示為得到的透明導(dǎo)電薄膜的透射光譜,使用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)試,測(cè)試波長(zhǎng)為300?900nm。由圖4可以看出薄膜在可見光470?790nm波長(zhǎng)范圍平均透過(guò)率已經(jīng)達(dá)到90%。
[0070]選用純度為99.9%的粉體,194g的ZnO和6g的Al2O3經(jīng)過(guò)均勻混合后,在1250°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的AZO陶瓷靶材,200g的Co3O4在1100°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將兩個(gè)靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗玻璃襯底,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為60mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X 10_4Pa,氧氣的工作氣體流量為25sCCm,壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為2.0Pa,襯底溫度為500°C,濺射功率為100W。先后濺射AZO和Co3O4的靶材,分別沉積150和2nm薄膜的薄膜,得到AZO-Co3O4雙層的透明導(dǎo)電薄膜,把AZO-Co3O4透明導(dǎo)電薄膜作為有機(jī)半導(dǎo)體器件的陽(yáng)極,在上面蒸鍍發(fā)光層Alq3,以及陰極采用Ag,制備得到有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0071]請(qǐng)參閱圖5,圖5為上述器件實(shí)施例制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的電壓與電流和亮度關(guān)系圖,在附圖5中曲線I是電壓與電流密度關(guān)系曲線,可看出器件從5.0V開始發(fā)光,曲線2是電壓與亮度關(guān)系曲線,最大亮度為118cd/m2,表明器件具有良好的發(fā)光特性。
[0072]實(shí)施例2
[0073]選用純度為99.9%的粉體,180g的ZnO和20g的Al2O3經(jīng)過(guò)均勻混合后,在900°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的AZO陶瓷靶材,200g的Co3O4在800°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將兩個(gè)靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗玻璃襯底,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為45mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10_3Pa,氧氣的工作氣體流量為lOsccm,壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為0.2Pa,襯底溫度為250°C,濺射功率為150W。先后濺射AZO和Co3O4的靶材,分別沉積50和5nm薄膜的薄膜,得到AZO-Co3O4雙層的透明導(dǎo)電薄膜,采用四探針電阻測(cè)試儀測(cè)得方塊電阻范圍95 Ω/ □,表面功函數(shù)測(cè)試儀測(cè)得表面功函數(shù)5.9eV。
[0074]實(shí)施例3
[0075]選用純度為99.9%的粉體,199g的ZnO和Ig的Al2O3經(jīng)過(guò)均勻混合后,在1300°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的AZO陶瓷靶材,200g的Co3O4在800°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將兩個(gè)靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗玻璃襯底,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為95mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X 10_5Pa,氧氣的工作氣體流量為35sCCm,壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為4.0Pa,襯底溫度為750°C。濺射功率為30W。先后濺射AZO和Co3O4的靶材,分別沉積300和0.5nm薄膜的薄膜,得到AZO-Co3O4雙層的透明導(dǎo)電薄膜,采用四探針電阻測(cè)試儀測(cè)得方塊電阻范圍20 Ω/ □,表面功函數(shù)測(cè)試儀測(cè)得表面功函數(shù)5.0eV0
[0076]實(shí)施例4
[0077]選用純度為99.9%的粉體,194g的ZnO和6g的Ga2O3經(jīng)過(guò)均勻混合后,在1250°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的GZO陶瓷靶材,200g的Co3O4在1100°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將兩個(gè)靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗玻璃襯底,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為60mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X 10_4Pa,氧氣的工作氣體流量為25sCCm,壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為2.0Pa,襯底溫度為500°C,濺射功率為100W
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