Page - 21 - in Technologien für das Lichtmanagement in organischen Leuchtdioden

2.2 OrganischeLeuchtdioden EinsatzspannungderOLEDaufdieBandlückederorganischenHalbleiter re- duziert [22,24,34]. Wie inAbschnitt 2.1.4 beschrieben, bewegen sichLadungsträger aufgrund desexternenelektrischenFeldesperHopping-Transportaufeinanderzu(siehe Abbildung2.2.1b).DieentsprechendenTransportschichtenbegünstigendabei den jeweiligenLadungsträgertransportunddieBlockschichtenverhindernein Durchwandern derLadungsträger desBauteils. In derEmitterschicht können ElektronenundLöcherdurchCoulomb-Wechselwirkungeneinengebundenen Zustand eingehen, welcher als Exziton bezeichnet wird. Exzitonen sind Quasiteilchen, welche sich durch den Halbleiter ebenfalls über Hopping- Prozesse bewegen können. Die Bindungsenergie WB eines Exzitons ergibt sichzu WB= e2 4πε0εra , (2.2.1) wobei ederElementarladung, ε0 derPermittivität desVakuums, εr der relati- venPermittivität undademAbstandderLadungsträger entspricht [102].Die Bindungsenergie von Exzitonen ist in organischenHalbleitern aufgrund der relativ geringenPermittivität deutlichhöher als in anorganischenHalbleitern, und liegt imeV-Bereich.DieseExzitonenwerdenFrenkel-Exzitonengenannt. Die sogenanntenWannier-MottExzitonen inanorganischenHalbleiternbesit- zenBindungsenergien immeV-Bereich, unddieserEffekt spielt daherbei an- organischenHalbleitern beiRaumtemperatur eine untergeordneteRolle [30]. Exzitonen werden gebildet (sog. Langevin-Rekombination), sobald der Ab- standderLadungsträgerkleiner alsderCoulomb-Radius rcwird [27]: rc= e2 4πε0εrkBT . (2.2.2) Hierbei ist kB die Boltzmann-Konstante und T die Temperatur. Da die Bin- dungsenergie der Exzitonen deutlich höher ist als die thermische Energie (≈25 meV), sind die optischenÜbergänge imWesentlichen durch exzitoni- scheÜbergängebestimmt. Exzitonenkönnen inderOLEDunterBerücksichtigungdesSpinsstrahlend zerfallen(vgl.Abschnitt2.1.2).DaSingulett-ExzitonenmiteinerWahrschein- 21