本技术涉及光电技术领域,其公开了一种自旋极化交流电致发光器件,其自下而上包括基底1、下方的电极层2、下方的介质层3、空穴注入层4、空穴传输层5、发光层6、电子传输层7、电子注入层8、上方的介电层3、上方的电极层2和保护层9,自旋极化层11为单个,用于在同一平面内同时控制和产生不同自旋极化方向的光,并通过调节驱动电压或频率改变发光强度,所述自旋极化层11位于所述空穴传输层5和所述发光层6之间或者位于所述发光层6和电子传输层7之间;制作所述自旋极化层11的材料选自手性材料。本发明能够高效地产生自旋极化光,克服了现有技术中spin‑LED自旋极化率较低的难题。
背景技术
手性材料及其镜像被称为对映体,因为它们具有内在反演对称结构,这些材料表现出丰富的物理特性,如圆二色性、圆偏振荧光、非线性光学效应等。目前,手性光电器件主要借助起偏器、四分之一玻片等光学辅助原件来完成,这种方法效率低、成本高和结构复杂。具有手性光学特性的新材料可以减少这些光学器件的使用,降低空间的占用并简化器件结构。例如,通过将手性有机材料与发光材料结合,在实验上已经实现了自旋极化发光二极管(spin light emitting diode,spin-LED),同时克服了传统的光电材料需要外加电场和磁场来控制自旋和电荷的缺点。在传统的spin-LED器件中,通过将手性引入到发光材料或者电荷传输层中,相继产生了一系列基于手性长链分子的发光材料(钙钛矿/量子点/有机发光材料)或者自旋电荷(电子/空穴)注入/传输材料,实现具有优异光电特性的圆偏振发光spin-LED。虽然该结构类型的spin-LED器件结合了手性材料引起的自旋选择性和发光材料优异的光电性能,但是其手性诱导自旋选择性(CISS)效率偏低限制了器件的自旋注入效率和自旋极化光发射强度。
为了优化器件的CISS效应,利用非注入交流电致发光器件(NI-ACEL)的场致驱动特性,其在高压电场的作用下,电荷在介电层(绝缘层)与自旋极化层界面处产生而并非直接通过外部电荷注入,同时产生的外加电场和磁场不仅能为有缘层激子复合提供驱动力,而且还能优化自旋电荷的注入效率。因此基于手性材料获得的自旋极化交流电致发光(spin-ACEL)是产生高效自旋极化光的较好选择。然而,目前一个器件普遍只能发射单一自旋方向(左旋/右旋)极化光,无法同时控制并产生不同自旋极化光,现有技术中spin-LED自旋极化率较低,这大大压缩了自旋极化发光器件的应用场景。
实现思路