在日益增长的透明导体市场中,石墨烯作为氧化铟锡(ITO)替代品的潜力越来越重要,特别是在高便携、柔性器件的开发方面。
然而,由于技术的不成熟,石墨烯作为透明电极的应用受到了很大的影响。现在,飞利浦研究中心、石墨烯公司和剑桥大学的科学家们已经制作了石墨烯基有机发光二极管(oled)(图1),与先进的ITO器件相比,其性能优越。
图1所示。石墨烯OLED
石墨烯在光电领域的应用潜力
石墨烯具有很高的光学透明度和电子移动性,使其成为一种潜在的光电应用材料,如触摸屏、led和太阳能电池。目前,此类器件主要由ITO制成。
然而,由于铟的价格不断上涨、地理可利用性有限以及柔性器件的市场趋势,用于制造下一代设备的替代透明导体(tc)的需求正在增加
石墨烯具有高载流子迁移率,但通常载流子浓度较低。因此,需要通过掺杂增加可用载流子的数量来提高其作为电极的整体性能。在掺杂过程中,必须注意避免破坏石墨烯的高光学透明度,因为这是透明电极的一个重要品质。
为了实现所需的光电功能,活性层和电极之间的载流子的有效交换同样重要。活性材料的电子带和电极相互弯曲和调制,从而微调最终器件的光电性能。欧洲杯足球竞彩因此,研究整个光电子器件中的载流子交换效率和带弯曲是十分必要的。
石墨烯OLED
在oled等光电器件中,金属氧化物膜通常作为石墨烯电极和活性材料之间的中间层,以改善载流子流和能带排列,并用于石墨烯掺杂。关于金属氧化物薄膜的使用已经发表了许多报告。然而,最近发表在《科学报告》上的一项研究是少数关注电荷转移机制的微观特征的研究工作之一。
在这项名为"高效有机电致发光二极管金属氧化物诱导电荷转移掺杂和石墨烯电极能带取向研究小组探索了直接沉积在玻璃或氧化物载体上的CVD石墨烯层。
来自剑桥大学石墨烯和飞利浦研究中心的研究人员展示了基于石墨烯的OLED堆栈的制造,其效率优于标准ITO设备。
在这项工作中,三氧化钼(MoO3.)中间层置于基本OLED堆栈和石墨烯电极之间。从光电发射研究中,研究人员发现这种材料的组合导致能带弯曲。欧洲杯足球竞彩
因此,MoO3.导带向石墨烯的费米能级下降,从而产生近乎理想的电荷输运能级排列。这反过来又使研究人员能够通过优化MoO实现比高科技ITO参考设备更好的功率效率3.膜厚度。
结论
研究结果为石墨烯基光电器件的能带工程开辟了新的范式。这将为石墨烯电极的广泛应用铺平道路,特别是在有机光电子领域。该研究是在GRAFOL下进行的,这是一个欧洲项目,旨在卷到卷的批量生产石墨烯.
这些信息的来源、审查和改编来自石墨烯提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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