Charge-transfer interfaces between metal and redox arylamine molecular films: As probed with anode interfacial engineering approach in single-layer organic diodes
本文采用阳极界面工程方法，通过研究单层有机二极管的电流-电压特性，研究了氧化还原芳胺分子膜与金属之间的电荷转移界面。二极管的导通电压被证明是高度敏感的芳胺/金属电荷转移接口，因此可以作为一个探针，在检测这样的有机/金属界面。研究表明，通过控制阳极功函数、芳胺取代基和活性层表面形貌等因素，设计芳胺/金属界面，可以调节二极管的电学性能。二极管的导电机制是注入限制的，可以用Richardson-Schottky热发射模型很好地描述。我们的工作为利用单层有机二极管和界面工程方法快速探测有机/金属甚至有机/有机电荷转移界面提供了一些思路。
2005-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin dependent transport in organic light-emitting diodes
利用电检测磁共振（EDMR）研究了一系列基于8-羟基喹啉铝（III）的多层有机器件。这些装置的目的是确定不同的自旋相关过程，即跳跃和激子形成的微观起源。EDMR被证明可以探测电荷的分子轨道，从而间接地探索操作有机基器件中的界面、激子形成、电荷迁移和电场。
2005-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Light emitting diodes of inverse spin valves
我们建议用反自旋阀制造发光二极管。所提出的二极管依赖于反自旋阀的自旋相关的电子输运，反自旋阀是夹在两个非磁性金属之间的铁磁半金属的分层结构。在偏置下，在自旋向上和自旋向下的电子之间产生了一个巨大的自旋相关的化学电势差。因此，当处于较高化学势的电子进入较低化学势时，逆自旋阀可能发光。这种类型的发光二极管的优点包括可调谐性和对材料的要求较少。
2008-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Solution-Processable Graphene Oxide as an Efficient Hole Injection Layer for High Luminance Organic Light-Emitting Diodes
介绍了可溶液加工的氧化石墨烯（GO）作为空穴注入层在有机电致发光器件（OLED）中的应用。仅在10 V下就获得了超过53，000 cd m-2的高亮度。结果将开启在柔性OLED和其他电极应用中应用GO的途径。
2014-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Singlet and triplet to doublet energy transfer: improving organic light-emitting diodes with radicals
有机发光二极管（OLED）必须被设计成规避由电子-空穴捕获之后的三重态与单重态激子形成的3：1比率所施加的效率限制。在这里，我们显示的自旋性质的发光自由基，如TTM-3 PCz允许直接从单重态和三重态激子通过能量转移的能量收集，随后快速和有效的光发射从双重态激子。这是证明与模型热激活延迟荧光（TADF）的有机半导体，4CzIPN，其中从三重态的反向系统间穿越是典型的慢（50%的发射1微秒）。自由基：TADF组合显示出更快的发射通过双峰通道（80%的发射100纳秒）比可比的TADF只有系统，并维持更高的电致发光效率与增加电流密度比自由基只有设备。通过解锁单重态、三重态和二重态激子之间的能量转移通道，为使用有机自由基的光电子学提供了进一步的技术机会。
2021-09-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Optimal overlayer inspired by Photuris firefly improves light-extraction efficiency of existing light-emitting diodes
在本文中的设计，制造和表征的生物启发的覆盖层沉积在GAN LED。该覆盖层的目的是改善从二极管的高折射率活性材料到空气中的光提取。层设计的灵感来自萤火虫Photuris sp中发现的微结构。实际尺寸和材料成分经过优化，以考虑GAN二极管堆栈的高折射率。这种二维图案通过其不寻常的轮廓、较大的尺寸以及可以根据现有二极管设计进行定制而不需要完全重新设计二极管几何形状的事实来与其他设计形成对比。光提取的增益相对于参考未处理的LED达到高达55%的值。
2013-01-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Self-consistent model of unipolar transport in organic semiconductor diodes: accounting for a realistic density-of-states distribution
利用有效输运能的概念，并考虑到一个现实的态密度分布，以及在有机材料中的陷阱态的存在下，在有机半导体二极管的电荷载流子注入和单极输运的自洽，平均场模型的开发。从模型产生的后果进行了讨论的基础上，氧化铟锡/有机半导体/金属导体结构的示例性。单极铟锡氧化物/聚-3-己基噻吩/铝器件的理论与实验数据的比较。
2011-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Thermally Stimulated Luminescence and Current in new heterocyclic materials for Organic field transistors and organic light emitting diodes
本工作的重点是理论和实验研究的有机材料适用于发光器件和场效应晶体管通过热技术的本地化水平。在我们的工作中，我们专注于低分子化合物以及聚合物，特别是两类材料：恶二唑和喹喔啉。这两种有机化合物作为OLED中的电子输运材料是众所周知的。
2007-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Reducing the Efficiency Roll-Off in Organic Light-Emitting Diodes at High Currents under External Magnetic Fields
单重态极化子和三重态极化子湮灭机制是最有害的激子猝灭过程，其在高电流密度下降低有机发光二极管（OLED）的效率，导致这些器件中的所谓效率滚降。这些激子损耗机制也是实现电泵浦有机半导体激光器的关键障碍，其需要非常高的电流密度以达到阈值。在此，在一个相对较大的外部磁场，我们证明了效率滚降在高电流密度的铕（Eu 3+）为基础的溶液处理的OLED可以在一定程度上得到抑制，而亮度得到提高。我们通过减少福斯特型激子-极化子湮灭过程来实现这一点。在外加磁场作用下，我们证明了极化子自旋和激子动力学的操纵导致了定量的滚降抑制。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Spin-polarized light emitting diode using metal/insulator/semiconductor structures
我们已经成功地生长了铁磁金属（Co，Fe和NiFe）/Al_2O_3/ AlGaAs异质结，具有均匀和平坦的界面。由金属/绝缘体/半导体（MIS）结构组成的发光二极管（LED）的电致发光（EL）在室温下取决于铁磁电极的磁化方向。这一事实表明，实现了从铁磁金属到半导体的自旋注入。自旋注入效率在室温下估计为1%的量级。
2002-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Light-Emitting Diodes with Micrometer-Thick Perovskite Charge Transport Layers
SKKU Advanced Institute of Nanotechnology (SAINT), Sungkyunkwan University（成均馆大学 SKKU 纳米技术高级研究所 (SAINT)）；Department of Physics, Yonsei University（延世大学物理系）
本文探讨了利用微米厚钙钛矿电荷传输层提升LED性能的研究，分析了其在全彩显示屏和固态照明中的应用前景。
2026-02-03 cond-mat.mtrl-sci
White organic light-emitting diodes with an ultra-thin premixed emitting layer
提出了一种基于超薄预混合发光层（UPL）实现荧光白光有机电致发光器件（OLED）色彩精细控制的方法。UPL由两种染料的混合物组成（发红光的4-二（4 '-叔丁基联苯-4-基）氨基-4'-二氰基乙烯基苯或FVIN和发绿光的4-二（4 '-叔丁基联苯-4-基）氨基-4'-二氰基乙烯基苯或FVIN）（4 ′-叔丁基联苯-4-基）氨基苯甲醛或FCHO）在单个蒸发池中预混合：由于这两种分子具有相当的结构和相似的熔融温度，因此可以蒸发共混物，产生与预混合物的组成相比具有相同和可再现组成的薄膜。通过在标准荧光OLED结构的空穴传输层（4，4 '-双[N-（1-萘基）-N-苯基氨基]联苯（α-NPB））内蒸发1 nm厚的该共混物层来证明精细颜色调节的原理。当在空穴传输层内部的UPL的位置上以及在预混物组合物上起作用时，两个独立的参数可用于精细地控制发射的颜色。与异质结的蓝光发射相结合，获得了具有Commission Internationale de l 'Eclairage 1931色坐标（0.34，0.34）的白光，具有优异的注入电流的颜色稳定性。光谱显示，fcho材料由于有效的能量转移到红色发光的fvin化合物而不发光，但起到了fvin基质的作用，允许非常精确地调节器件中红色掺杂剂的量。
2014-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Microcavity polariton light emitting diode
近年来，腔极化激元表现出丰富的非线性行为，可用于新的基于极化激元的器件。在强耦合制度下的电注入操作仍然是一个实用的极化激元器件的关键一步。我们在这里报告的实现极化激元基于发光二极管使用GaAs微腔掺杂布拉格镜。在高达100 K的温度下，光电流和电致发光光谱都由腔极化激元控制。
2007-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Effect of molecular structure and oxidation potential on the device performance of single-carrier organic diodes
报道了用十六种分子材料制作单载流子有机二极管。我们实验证明了分子结构如何影响薄膜的形态，以及薄膜的形态如何影响二极管的性能。具有中等分子尺寸和树枝状结构的化合物比具有对称结构的小分子更有利于获得良好的器件性能。器件的开启电压被发现是强烈依赖于分子的第一氧化电位。独立于不同的阳极材料，没有观察到明显的界面电荷/偶极子效应的设备。我们的研究结果可能提供一个简单的方法，以筛选合适的分子材料的实用多层器件。
2005-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Direct measurement of the magnetic field effects on carrier mobilities and recombination in tri-(8-hydroxyquinoline)-aluminum based light-emitting diodes
用瞬态电致发光法研究了磁场对三（8-羟基喹啉）铝（Alq 3）发光二极管载流子迁移率和复合的影响。结果表明，磁场对Alq 3层中电子和空穴的迁移率没有影响，但能降低电子-空穴复合系数。结果表明，当驱动电压大于电致发光的起始电压时，Alq 3基发光二极管的磁场效应主要是由单重态e-h对和三重态e-h对之间的相互转换引起的.
2010-03-13 cond-mat.mtrl-sci
High-efficiency diphenylsulfon derivatives-based organic light-emitting diode exhibiting thermally activated delayed fluorescence
以二苯砜（DPS）为电子受体，3，6-二甲氧基咔唑（DMOC）和1，3，6，8-四甲基-9H-咔唑（TMC）为电子给体，对新型热激活延迟荧光（TADF）材料进行了理论研究.我们通过对基态进行密度泛函理论（DFT）和含时DFT（TD-DFT）计算，计算了TADF材料的第一单重态（S1）和第一三重态（T1）激发态的能量，使用TD-DFT的交换相关中的最佳Hartree-Fock百分比对电荷转移量的依赖性。TMC-DPS的ΔEST值（0.094 eV）小于DMOC-DPS（0.386 eV），这是因为供体和受体部分之间的二面角较大。我们表明，TMC-DPS将具有合适的蓝色OLED发射器，因为它具有大的二面角，在HOMO和LUMO之间产生小的空间重叠，因此，小的ΔEST和2.82 eV（439.9 nm）的发射波长。
2016-05-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A substrateless, flexible, and water-resistant organic light-emitting diode
尽管受到广泛关注，但可无缝集成并用于柔性显示器、可穿戴设备和生物植入物的可编程和高度柔性的发光器件仍然难以捉摸。具有$μ$ m级厚度和优异柔性的有机发光二极管（OLED）已被证明，但由于缺乏合适的封装屏障，在空气和潮湿环境中显示出不足的稳定性。在这里，我们展示了一种有效和稳定的OLED，其总厚度为$\approx$ 12 $μ$ m，可以完全浸入水或细胞营养培养基中数周而不会发生实质性降解。该器件的有源层嵌入在通过低温化学气相工艺沉积的聚对二甲苯-C和金属氧化物的交替层形成的保形阻挡层之间。这些屏障还赋予OLED对反复弯曲和大量后处理的稳定性，例如通过反应性气体等离子体、有机溶剂和光刻。这种前所未有的鲁棒性为OLED开辟了广泛的新可能性。
2020-07-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Improving the efficiency of organic light emitting diodes by use of a diluted light-emitting layer
在有机发光二极管的空穴传输层和电子传输层之间使用由惰性稀释材料和发光材料组成的薄混合层导致外量子效率的增加。效率的提高高度依赖于稀释发光层的厚度和驱动电流。在低电流密度下看到的显着改善被解释在混合层的有效空穴限制，而在较高的电流密度下的效率适度降低可能是由于在空穴传输层/惰性稀释剂材料界面处的发光猝灭。用三种不同的惰性稀释剂材料证明了这种现象。对于40 μ m和60 μ m之间的稀释发光层厚度，发现约40%的最大外量子效率提高。
2011-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Organic light-emitting diodes using open-shell molecule as emitter: the emission from doublet
我们使用稳定的中性π自由基BDPA作为发光体制备OLED。这种开壳层分子的单占据分子轨道（SOMO）中只有一个电子。这一特性使得开壳层分子的激发态既不是单重态也不是三重态，而是双重态。由于双重态的辐射衰变是完全允许的，因此绕过了如何在OLED中收获三重态能量的关键问题。在BDPA基OLED中，通过前线分子轨道分析结合光谱测量，证实了发射来自于从LUMO到SOMO的电子跃迁。OLED的最大亮度为4879 cd/m2，这与首次报道的基于荧光、磷光和TADF的OLED相当。
2014-06-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Using coherent dynamics to quantify spin-coupling within triplet-exciton/polaron complexes in organic diodes
量化影响有机半导体中电子跃迁的自旋-自旋相互作用对于理解其磁光电性质至关重要。通过将相干态下三个自旋相互作用的理论模型与MEH-PPV二极管上的脉冲电检测磁共振实验相结合，我们量化了由三个自旋半粒子组成的复合物内的自旋耦合。我们确定，这些粒子形成三重态激子：极化子对，其中极化子：激子交换是超过5个数量级弱（小于170 MHz）比激子内。这种方法提供了一种直接的光谱方法，用于区分耦合方案，如强结合的三离子，这已被提出发生在有机器件。
2015-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sputtered Gold Nanoparticles Enhanced Quantum Dot Light-emitting Diodes
金属颗粒的表面等离子体效应是提高发光二极管性能的有效方法。本文报道了溅射Au纳米粒子增强倒置量子点发光二极管（ITO/Au NPs/ZnMgO/QDs/TFB/PEDOT：PSS/Al）的电致发光。通过结合时间分辨光致发光，瞬态电致发光和紫外光电子能谱测量，增强可以解释为内场增强激子耦合到表面等离子体和增加的电子注入速率与Au纳米粒子掺入。唯象数值计算表明，电子输运层的电子迁移率从1.39 × 10 -5增加到1.91 × 10 -5 cm 2/V.s的Au纳米粒子改性的设备。最大发光强度从14,600 cd/cm ~ 2提高到20,720 cd/cm ~ 2，提高了1.41倍，最大电流效率从3.12 cd/A提高到4.02 cd/A，提高了1.29倍。
2018-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Controlling the dopant profile for SRH suppression at low current densities in $λ\approx$ 1330nm GaInAsP light-emitting diodes
双异质结发光二极管（LED）的量子效率可以通过调整掺杂剂的空间分布来抑制Shockley-Read-Hall（SRH）复合而在低电流密度下显著提高。为了证明这种效果，我们模型，设计，生长，制造和测试的GaInAsP LED（$λ\approx$ 1330 nm）与非常规的掺杂剂分布。与我们的对照设计（其为常规的$n^+$ - $n$ - $p^+$双异质结LED）相比，新设计的$n$ - $p^+$异质结构附近的掺杂剂分布以抑制J 02空间电荷复合电流的方式置换内置电场。该设计原理可推广到其他材料系统，并可适用于在实际功率密度下观察和利用电致发光制冷的努力。
2020-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
A spin light emitting diode incorporating ability of electrical helicity switching
报道了一种具有反平行磁化结构的双自旋注入电极的自旋发光二极管的制备和光学特性。使用PC驱动的电源在两个电极之间交替电流，使我们观察到在1 kHz的频率下圆偏振的螺旋度切换。既不使用外部磁场也不使用光学延迟调制器。以适当的比例向两个电极发送直流电流，导致两个相反螺旋度之间的圆极化连续变化，包括零极化。这些结果表明，所测试的自旋LED具有单片光源的可行性，其圆偏振可以全电切换或连续调谐。
2014-03-10 cond-mat.mtrl-sci
High Luminance Organic Light-Emitting Diodes with Efficient Multi-Walled Carbon Nanotube Hole Injectors
我们报道了高亮度有机发光二极管，通过使用酸官能化的多壁碳纳米管（o-MWCNTs）作为有效的空穴注入电极，具有简单的和溶液可加工的器件结构。在10 V电压下，发光亮度可达50,000 cd/m2，外量子效率超过2%，电流效率大于21 cd/A。空穴器件的研究表明，由于o-MWCNTs修饰阳极的有效功函数提高，空穴注入机制由注入限制转变为体限制。我们预期由含o-MWCNT的阳极和高纵横比碳纳米管内的介电不均匀性引起的局部电场的增强，改善了在低得多的施加电压下从阳极到有机活性层的空穴注入。
2014-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Designing molecules to bypass the singlet-triplet bottleneck in the electroluminescence of organic light-emitting-diode materials
有机发光二极管（OLED）材料中的电致发光通过激子电子-空穴对的复合发生。只有常用OLED材料的单重态激子，例如，三羟基喹啉铝（AlQ $_3$），辐射衰减，限制外量子效率最大为25%。因此，75%的能量由于辐射复合的三重态瓶颈而损失。我们考虑来自AlQ $_3$的分子，其通过设计包含强自旋-轨道耦合的结构而绕过三重态瓶颈。作为本工作的第一阶段，计算了铝砷喹啉和铝硼砷喹啉的基态能量和垂直激发能。发现用As取代N可得到非常有利的结果，而用硼取代则没有优势。
2002-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the "Green Gap" problem: The role of random alloy fluctuations in InGaN/GaN light emitting diodes
基于III族氮化物InGaN/GAN量子阱的白光发光二极管目前为固态照明应用提供最高的整体效率。尽管当前磷光体转换的白光LED具有高的电-光转换效率，但是最近已经指出，固态照明的全部潜力可以仅通过颜色混合方法而不采用基于磷光体的波长转换来开发。这种方法需要不同颜色的直接发射LED，特别是在可见光谱上的绿色/黄色范围内。然而，这一范围受到系统性效率下降的影响，被称为“绿色差距”，其物理根源迄今尚未完全了解。在这项工作中，我们通过原子模拟表明，在c-平面InGaN/GAN基发光二极管中的“绿色间隙”的一致部分可以归因于随着铟含量的增加而降低的辐射复合系数，这是由于自然存在于任何InGaN合金中的铟浓度的随机波动。
2015-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Photon recycling white light emitting diode based on InGaN multiple quantum well heterostructure
提出了一种基于传输矩阵技术的计算光子再循环复杂层状结构发光光谱的数值方法。使用这种方法，我们表明发射光谱对器件的光学本征模结构有很强的依赖性。通过将有源区置于单个或耦合微腔中，可以实现光子再循环和LED外部效率的增强。
2001-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Spectrally Narrowed Edge Emission from Organic Light-Emitting Diodes: Evidence for Amplified Spontaneous Emission and Mirrorless Lasing
p-共轭材料，包括小分子和聚合物，作为半导体激光器中的新型增益介质引起了人们的极大关注;它们提供了许多传统无机半导体无法实现的潜在优势：简单的加工、低成本、光谱的容易调谐以及在柔性衬底上的大面积集成。利用几种谐振腔结构，已经证明了在各种小分子和聚合物p共轭材料中的光泵浦激光作用。然而，电泵浦有机半导体激光器，即，有机注入或二极管激光器仍然是难以捉摸的，可能是由于各种损耗机制，例如，电荷（极化子）诱导吸收和金属电极吸收。在这里，我们报告放大自发发射（ASE）的证据，也被称为无镜激光（即，其中一些自发发射的光子在其传播期间被受激发射放大）。证据包括一个戏剧性的谱线变窄，半高宽（FWHM）只有5 - 10 nm，和光学增益，在室温下从SMOLED的边缘发射。然而，没有明确的指示阈值行为与此频谱变窄。尽管如此，这一发现应该为实现有机二极管激光器铺平道路。
2007-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nitrogen and fluorine doped ZrO$_2$: A promising $p$-$n$ junction for ultraviolet light-emitting diode
本文利用\emph{ab initio}电子结构计算方法研究了氮（N）和氟（F）掺杂对$_2$电子性质的影响。我们的计算表明，在估计正确的带隙的ZrO $_2$的现场库仑相关的重要性。N和F掺杂分别在更靠近价带顶部和导带底部的带隙中提供空穴和电子型杂质态。这种杂质态的形成可用于制造预期可用于制造紫外发光二极管的$p$ - $n$结。
2012-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Understanding peculiarities in the optoelectronic characteristics of light emitting diodes based on (In,Ga)N/GaN nanowires
研究了p型顶接触对分子束外延（In，Ga）N/GAN纳米线系综发光二极管（LED）光电特性的影响。我们比较了用Ni/Au或氧化铟锡（ITO）顶部接触制造的器件。具有ITO的NW-LED表现出发射电致发光的NWs的数量密度高约10倍，显著降低的开启电压和串联电阻，以及比具有Ni/Au的样品高一个数量级以上的相对外量子效率。这些结果表明，迄今为止报道的此类器件的性能限制可以通过改善p型顶部接触来克服。
2014-10-14 cond-mat.mtrl-sci
High-performance planar light-emitting diode
平面发光二极管（LED）制作在一个单一的高迁移率量子阱。我们的方法导致相对于传统垂直LED的辐射寿命和结面积的急剧减少，有希望非常高频的器件操作。采用紫外光刻和湿法化学刻蚀技术，从分子束外延生长的p型调制掺杂AlGaAs/GaAs异质结开始制备器件。从室温到1.8 K的电学和光学测量显示出高光谱纯度和高外部效率。时间分辨的测量产生了非常短的复合时间的顺序为50 ps，表明本方案的相关性，在GHz范围内的高频器件的应用。
2002-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the Role of Dopant Polarity on the Recombination, and Performance of Organic Light-Emitting Diodes
电荷的复合是有机光子器件中的一个重要过程，因为该过程影响器件的特性，如驱动电压、效率和寿命。结合偶极陷阱理论和漂移扩散模型，我们发现当陷阱深度（ΔEt）大于0.3eV时，掺杂剂的固定偶极矩（μ0）是决定染料掺杂有机发光二极管中复合机制的主要因素，此时任何去陷阱效应都可以忽略.具有大μ0的掺杂剂（例如，均配型Ir（III）染料）在其上诱导大电荷捕获，导致高驱动电压和捕获辅助复合主导的发射。另一方面，具有小μ0的染料（例如，杂配型Ir（III）染料）无论ΔEt是多少都显示出更少的捕获，导致更低的驱动电压、更高的效率和朗之万复合主导的发光特性。这一发现将是有用的，在任何有机光子器件中，捕获和重组位点发挥关键作用。
2017-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Detection of electrical spin injection by light-emitting diodes in top- and side-emission configuration
检测装配有自旋注入接触件（自旋LED）的发光二极管的电致发光的圆偏振度允许直接确定注入载流子的自旋偏振。在这里，我们比较了顶部发射配置和侧面发射配置中配备（Zn、Be、Mn）Se自旋注入器的（Al、Ga）As自旋LED的检测效率。与顶发射相比，从电致发光的圆偏振度分析，我们不能检测到侧发射中的电自旋注入。为了减少侧面发射中量子阱激子的共振光泵浦，我们分析了台面尺寸小至1微米的结构。
2003-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Single-photon emitting diode in silicon carbide
电驱动单光子发射器件在量子密码学、量子计算和单光子计量学中有着直接的应用。成熟的器件制造协议和最近对具有量子功能的单缺陷系统的观察使碳化硅（SiC）成为构建此类器件的理想材料。在这里，我们展示了明亮的单光子发射二极管的制造。电驱动发射器显示全偏振输出，优越的光子统计（与$>$ 300 kHz的计数率），并在连续和脉冲模式下的稳定性，所有在室温下。提出了单光子源的原子起源。这些结果为单光子源的大规模集成提供了基础，使其应用范围更广，如量子密码学或线性光学量子计算。
2015-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Tunnel Junction Enhanced Nanowire Ultraviolet Light Emitting Diodes
偏振工程带间隧道结（TJ）被集成在纳米线紫外（UV）发光二极管（LED）中。通过在偏振掺杂纳米线紫外发光二极管的底部集成隧道结，实现了开启电压降低约6V。此外，到纳米线LED中的有效空穴注入导致TJ集成纳米线LED中的抑制的效率下降。降低的偏置电压和增加的空穴注入两者的组合增加了这些器件中的壁插塞效率。在~310 nm处测量到超过100微瓦的UV发射，外量子效率在4 - 6 m%的范围内。纳米线LED内隧道结的实现打开了通向硅上级联多结纳米线LED的单片集成的途径。
2015-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Mechanical Modeling of Nanoscale Light Emitting Diodes
了解光电子器件中的电致发光（EL）机理对于进一步优化其效率和有效性具有重要意义。在这里，量子力学的方法是制定在纳米级发光二极管（LED）的EL过程建模。基于非平衡格林函数量子输运方程，考虑了器件与电磁真空环境的相互作用，描述了器件中的电驱动发光。提出了硅纳米线LED器件的数值研究。模拟了纳米线器件在不同偏压下的电致发光光谱，更重要的是，可以使用电流方法确定发射光子的传播和偏振。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
InGaN/GaN Tunnel Junctions For Hole Injection in GaN Light Emitting Diodes
使用等离子体辅助分子束外延在InGaN/GAN蓝色（450 nm）发光二极管晶片的顶部上生长InGaN/GAN隧道结接触。隧道结接触实现了低扩展电阻n-GaN顶部接触层，从而在表面上需要较少的顶部金属接触覆盖。在100 mA时，隧道结LED的压降为5.3 V，正向电阻为2 × 10-2 Ω cm ~ 2，光输出功率较高。在GAN PN结器件上的MBE生长隧道结中测量到5 × 10-4欧姆cm 2的低电阻，表明隧道结LED器件电阻受再生长界面限制，而不受本征隧穿电阻限制。
2014-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Operating Voltage Increase in InGaN-based Light-emitting Diodes under High Injection: Phase Space Filling Effect on Forward Voltage Characteristics
作为一种尝试，以进一步阐明在InGaN基发光二极管（LED）的工作电压的增加，辐射和非辐射电流分量分别结合肖克利二极管方程进行了分析。分析表明，高注入时的相空间填充效应是引起工作电压升高的原因。我们还表明，经典的肖克莱二极管方程是不足以全面解释的I-V曲线的LED器件，因为传输和复合特性的各个电流分量是基本上不同的。因此，我们提出了一个修改后的肖克利方程适用于现代LED器件。我们的分析提供了一个新的见解的原因，壁插效率下降的影响因素，如效率下降和InGaN LED的高工作电压。
2017-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Design of P-Type Cladding Layers for Tunnel-Injected UVA Light Emitting Diodes
我们讨论了工程的p-AlGaN覆层实现高效的隧道注入三族氮化物紫外发光二极管（UV LED）在UV-A光谱范围。我们表明，电容-电压测量可以用来估计位于多量子阱区域和隧道结层之间的p-AlGaN层中的补偿和掺杂。通过增加p型掺杂浓度来克服背景补偿，隧道注入紫外发光二极管的片上外量子效率和壁插效率分别达到3.37%和1.62%。我们还表明，带间隧穿空穴注入可以用来实现紫外发光二极管没有任何受体掺杂。本文的工作为AlGaN基紫外发光二极管的空穴掺杂和输运提供了新的认识，并展示了隧道注入发光二极管在UV-A波长范围内的优异性能。
2016-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Optimization of quantum well number of AlGaN/AlGaN deep-ultraviolet light-emitting diodes
本论文以数值模拟的方式研究不同量子井数的AlGaN/AlGaN深紫外发光二极体的发光特性。从我们的模拟，1-QW结构给出了最好的性能在低注入电流。然而，在较高的注入电流，2-QWs结构给出了最大的功率输出，由于其较高的总辐射复合率和内部量子效率（IQE）相比，其他结构。2-QW结构在高电流下也具有比1-QW更小的严重效率下降，这使其成为高功率LED的最佳结构。
2018-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Direct Measurement of Auger Electrons Emitted from a Semiconductor Light-Emitting Diode under Electrical Injection: Identification of the Dominant Mechanism for Efficiency Droop
本文报道了用电子发射光谱法在电注入下从掺杂的InGaN/GAN发光二极管（LED）中清晰地探测到俄歇电子。测量电子发射光谱作为注入器件的电流的函数。与观察到的电致发光效率下降同时出现的高能电子峰表明，通过俄歇过程在有源区（InGaN量子阱）中产生热载流子。在高能量发射的电子电流和“下垂电流”-用于光发射的注入电流的缺失分量之间测量线性相关性。我们认为GAN LED中的下垂现象源于俄歇过程的激发。
2013-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of Carrier Accumulation in Active Region by Energy Loss Mechanisms in InGaN Light-Emitting Diodes
载流子的复合和输运过程是影响InGaN/GAN多量子阱发光二极管（LED）效率下降和正向电压等光电性能的关键因素。在这项工作中，我们调查的主要载流子输运和复合过程的内部和外部的MQW区域作为注入电流的函数从一个新的角度来看，通过单独检查载流子的能量损失。测量结果的分析表明，载流子积累和随后的溢出从MQW有源区的包层是最可能的机制，解释效率和正向电压随注入电流的变化。
2017-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Efficient near-infrared organic light-emitting diodes with emission from spin doublet excitons
本文提出一种基于主客体能量转移的OLED设计，利用TTM-TPA自由基客体与蒽衍生物主体的三重态-双重态可逆能量转移，在800nm发射下实现了9.6%的外量子效率，解决了近红外发光中非辐射损耗问题。
2023-08-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
On the efficiency roll-off in Perovskite Light Emitting Diodes
本研究构建了自洽纳入多物理过程正反馈机制的综合模型，揭示钙钛矿发光二极管效率滚降的成因，模型与实验吻合良好，为器件优化等方向提供支撑。
2025-07-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Identifying the origin of delayed electroluminescence in a polariton organic light-emitting diode
本文通过时间分辨电致发光研究结合耦合速率方程模型的理论拟合，首次考察极化激元有机发光二极管中强耦合的影响，发现延迟电致发光由俘获电荷发射主导且该机制在强耦合下未改变。
2023-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable diode and photovoltaic effect in an organic-2D layered material p-n junction
半导体pn结是一种简单的器件结构，与电子和光电子应用密切相关。低维材料在电子电路中的成功集成为制造栅极可调谐pn结开辟了前进的道路。在这种背景下，我们提出了一种有机（铜酞菁）-2D层状材料（二硫化钼）混合pn结的栅极可调二极管特性和光伏效应。我们的原理验证器件显示出多功能特性，二极管整流因子高达10^4，而在光照下，它们表现出光响应，测得的外部量子效率约为11%。至于它们的光伏特性，我们发现开路电压高达0.6 V，光电功率转换效率为0.7%。已知有机半导体和二维材料的扩展目录提供了定制所得到的器件的性质和性能的前景，使得有机2D pn结成为未来技术应用的有希望的候选者。
2015-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synergistical Electroluminescent Manipulation for Efficient Blue Perovskite Light-Emitting Diodes Through Interfacial Nucleation Seeding
具有蓝光发射的金属卤化物钙钛矿发光二极管（PeLED）的低效率阻碍了其在大面积全色显示和固态照明方面的潜在应用。对整个电致发光过程的精细控制对于克服蓝色PeLED的效率限制是必不可少的。在这里，我们展示了一种高效的器件架构，以协同减少电子-光子转换过程中的能量损失，并提高器件中捕获光的提取。提出了一种界面成核引晶方案来控制高发射钙钛矿纳米晶体的结晶过程，并抑制由于界面氢键相互作用引起的陷阱介导的非辐射复合损失。这种操作导致在486 nm处发射的蓝色PeLED的12.8%的创纪录的外部量子效率（EQE），以及改进的光谱稳定性和操作寿命。此外，在组合内部外耦合结构而没有光谱失真后，最大EQE达到16.8%，当在器件顶部使用基于透镜的结构时，EQE可以进一步提高到27.5%。我们期望我们的工作提供了一个有效的方法，其在高性能PeLED的应用。
2020-12-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Origin of the injection-dependent emission blueshift and linewidth broadening of III-nitride light-emitting diodes
本研究通过第一性原理多尺度建模，揭示了III族氮化物LED依赖注入的发射蓝移与线宽展宽的起源，阐明了载流子动力学与光谱特性的关联，并提出了优化设计方向以改善色纯度。
2022-11-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
The role of triplet states in the emission mechanism of polymer light-emitting diodes
已知基于聚芴（PF）的发光二极管（LED）的蓝色发射由于低能量绿色发射而退化，这迄今为止归因于氧化缺陷。通过研究乙基-己基取代的PF LED在氧气存在下和在惰性气氛中的电致发光，并通过在聚合物中使用痕量的顺磁性杂质（PM），我们表明，三重态在低能量发射机制中起着重要作用。我们的含时多体研究表明，在PM存在下，电子-空穴复合过程中存在一个大的三重态形成截面，以及从激发单重态到三重态的系间跃迁.
2009-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Multicolor Graphene Nanoribbon/Semiconductor Nanowire Heterojunction Light-Emitting Diodes
本文首次报道了一种新型的石墨烯纳米管（GNR）/半导体纳米线（SNW）异质结发光二极管。GNR和SNW具有面对面的接触结构，具有较大的有源区的优点。在我们的情况下，采用ZnO，CdS和CdSe纳米线。在正向偏压下，GNR/SNW异质结LED可以发射波长从紫外（380 nm）到绿光（513 nm）再到红光（705 nm）的光，这取决于所涉及的SNW的带隙。讨论了GNR/SNW异质结LED的发光机理。我们的方法可以很容易地扩展到其他半导体纳米材料。此外，我们的成就打开了下一代显示技术的大门，包括便携式，“透视”和舒适的产品。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly efficient light-emitting diodes based on intramolecular rotation
有机发光二极管（OLED）的效率基本上由重新组合的电子-空穴对（单重态和三重态激子）的自旋决定，因为三重态通常不能发光。单重态-三重态能隙是有效利用三重态的关键因素，通常为正。在这里，我们表明，在一个家庭的材料与酰胺供体和卡宾受体部分连接的金属，这能隙的单重态和三重态激子的电荷转移字符可以从正值调整到负值通过旋转的供体和受体的金属-酰胺键。当能隙接近于零时，容易的系间穿越是可能的，从而使单重态激子的有效发射成为可能。我们展示了溶液处理的LED，其具有非常高的量子效率（接近100%的内部量子效率和>27%的外部量子效率），以及与最先进的真空处理的OLED和量子点LED相当或超过的电流和功率效率（87 cd/A和75 lm/W）。
2016-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Towards printed magnetic sensors based on organic diodes
本文报道了区域规整聚（3-己基噻吩）基有机二极管的磁输运性质的研究。该装置是使用两种不同的技术，旋涂和喷墨印刷。在室温下，所有的器件都观察到了正的磁电阻效应。对于一些旋涂设备，最高MR幅度达到16%，并且在喷墨打印设备中达到10%。MR幅度和线的形状被发现强烈地依赖于测量电流。我们观察到偏离理论预测的洛伦兹或非洛伦兹线形状的MR迹线，这是在文章中详细讨论。虽然，印刷器件表现出与旋涂器件一样高的MR响应，但它们仍然需要在性能和产量方面进行优化，以用于作为磁传感器的大规模应用。
2008-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Sub Band Gap Operation Limits for Perovskite Light Emitting Diodes
研究揭示了钙钛矿发光二极管在子带隙电压下实现高发光效率和能量转换效率的限制及优化方法。
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of Side Groups on Kinetics of Charge Carrier Recombination in Dye Molecule-Doped Multilayer Organic Light-Emitting Diodes
采用瞬态电致发光（EL）方法研究了染料分子掺杂多层有机电致发光器件（OLED）中载流子复合的动力学。三组染料分子，如萘酰亚胺和二苯乙烯的衍生物，被用作发光层中的掺杂剂。虽然这些器件对每组分子显示出几乎相同的EL光谱，但它们显示出非常不同的EL效率。EL效率的差异归因于载流子复合的差异，如瞬态EL所揭示的。复合系数（γ）由关闭矩形电压脉冲后EL强度的时间衰减的长时间分量确定。结果表明，掺杂剂的分子结构对γ和EL效率有很大的影响，掺杂剂中的施主基团和π共轭结构保证了高的γ和EL效率。
2014-11-12 cond-mat.mtrl-sci
