3D electrothermal simulations of organic LEDs showing negative differential resistance
3D electrothermal simulations of organic LEDs showing negative differential resistance
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显示负微分电阻的有机 LED 3D 电热模拟
DOI：
10.1007/s11082-017-1167-4
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发表时间：
2017
影响因子：
3
通讯作者：
S. Reineke
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Liero;J. Fuhrmann;A. Glitzky;T. Koprucki;A. Fischer;S. Reineke
有机半导体器件在温度激活导电性和自加热之间表现出明显的相互作用，这尤其会导致大面积 OLED 在高功率下亮度的不均匀性。我们考虑基于有机器件电热行为偏微分方程的 3D 热敏电阻模型，并引入具有非线性电导率定律的多层扩展，其中还考虑了复合区中的类似二极管的行为。我们使用该模型的有限体积近似对红色 OLED 进行数值模拟研究。可以定量地再现被测器件中具有负微分电阻区域的 S 形电流-电压特性。此外，该模拟研究揭示了电子和空穴传输层中负微分电阻的空间区域向接触的传播。
Organic semiconductor devices show a pronounced interplay between temperature-activated conductivity and self-heating which in particular causes inhomogeneities in the brightness of large-area OLEDs at high power. We consider a 3D thermistor model based on partial differential equations for the electrothermal behavior of organic devices and introduce an extension to multiple layers with nonlinear conductivity laws, which also take the diode-like behavior in recombination zones into account. We present a numerical simulation study for a red OLED using a finite-volume approximation of this model. The appearance of S-shaped current–voltage characteristics with regions of negative differential resistance in a measured device can be quantitatively reproduced. Furthermore, this simulation study reveals a propagation of spatial zones of negative differential resistance in the electron and hole transport layers toward the contact.
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