碱金属盐作为电极界面材料的机理及性能改进的理论研究

Alkali metal salts, including fluorides (AMF) and carbonates (AMC), have been used between the organic/metal interface to significantly improve the device performances in organic optoelectronics for nearly two decades. The mechanism discuss is still to some content in dispute, possibly because some exact chemical information is difficult to be probed. According to the optimal LiF thickness of 0.5 nm, this project focus on the clusters (AMF)n. Theoretical and computational chemistry methods will be adopted to investigate the interacting structures and their changes at the Al/AMF interface. The electronic properties of the searched structures will be theoretically analysized and discussed. The ease/difficulty for the discovered reactions will be theoretically evaluated, and the properties of the products will be calculated and analysized. Furthermore, the possible interacting structures and/or reactions at the alkali metal salt/organic interface will also be investigated in this project. In short, the approaches based on theoretical and computational chemistry will be drew to study such microscopic structures and their changes at the electrode interlayer, which can provide lots of helpful chemical information for experimental researcheres and some indispensable theoretical bases for further improving device performances.

碱金属盐[包括氟化物(Alkali Metal Fluoride, AMF)和碳酸盐(Alkali Metal Carbonate, AMC)]用在有机/金属界面间，可显著提升有机光电器件的性能。由于机理非常复杂，而AMF夹层在器件中的确切化学信息又难于探悉，目前学界的理解仍存有争论、亟需更全面且清晰的认识。根据实际器件中氟化锂夹层的最优厚度仅为0.5nm左右，本项目主要以(AMF)n簇为研究对象，采用理论计算方法研究氟化物簇在Al/AMF界面上的结构及其变化。针对这些搜寻到的结构，理论上分析并讨论它们的电子性质；对于可能发生的化学反应，理论评估它们发生的难易程度，并分析终产物的相关性质。另外，碱金属盐/有机界面上可能存在的作用结构及化学反应，也是本项目的研究对象。理论计算手段用于研究此类夹层结构及其变化，正可为实验研究提供十分有益化学信息，亦可为进一步的器件性能改进提供必要的理论依据。

碱金属盐[包括氟化物(Alkali Metal Fluoride, AMF)和碳酸盐(Alkali Metal Carbonate, AMC)]用在有机/金属界面间，可显著提升有机光电器件的性能。由于机理非常复杂，而AMF夹层在器件中的确切化学信息又难于探悉，目前学界的理解仍存有争论、亟需更全面且清晰的认识。根据实际器件中氟化锂夹层的最优厚度仅为0.5nm左右，本项目主要以(AMF)n簇为研究对象，采用理论计算方法研究氟化物簇在Al/AMF界面上的结构及其变化。针对这些搜寻到的结构，理论上分析并讨论它们的电子性质；对于可能发生的化学反应，理论评估它们发生的难易程度，并分析终产物的相关性质。另外，碱金属盐/有机界面上可能存在的作用结构及化学反应，也是本项目的研究对象。.研究结果表明：(i) 电极金属Al与碱金属氟化物簇作用，可以产生利于锂原子释放的微观结构，也可以产生利于载流子注入的额外电子微观体系；(ii) 碱金属氟化物与典型有机配合物分子AlQ3作用，会引起配合物产生较大结构变化，并产生利于电子注入的作用结构；(iii) 基于碱金属强的给电子能，我们可以构建新型金属-金属键。.理论计算手段用于研究此类夹层结构及其变化，正可为实验研究提供十分有益化学信息，亦可为进一步的器件性能改进提供必要的理论依据。