電致發光量子效率，通常指的是材料在電激發下產生的光子數與注入的電子數(或空穴數)之比，是衡量發光材料性能的一個重要參數。這一效率與多個方面有關，包括材料的固有屬性、器件結構、操作條件以及測量技術等。
1. 材料的內在性質：
- 材料的能帶結構，包括導帶和價帶的位置、能隙大小以及缺陷態的分布，直接影響電致發光的效率。
- 材料的純度和晶體質量也會影響量子效率。晶體缺陷和雜質可能引入非輻射復合中心，降低發光效率。
- 材料的載流子壽命和遷移率決定了電子和空穴在材料中的傳輸效率，從而影響復合產生發光的概率。
2. 器件結構設計：
- 電致發光器件的結構設計，如電極的配置、活性層的厚度以及電荷傳輸層的選擇，都會影響載流子的注入和復合效率。
- 結構中存在的不均勻性或界面缺陷可能導致局部電場的不均勻分布，影響發光效率。
3. 操作條件：
- 電流密度的大小會直接影響電致發光效率。過高的電流密度可能導致熱效應或載流子溢出，降低效率。
- 溫度的變化也會影響電致發光效率，因為溫度升高可能導致載流子的能量分布變寬，增加非輻射復合的可能性。
4. 測量技術：
- 測量電致發光量子效率時，需要準確收集和分析發出的光。這要求使用高靈敏度的探測器和合適的光學元件。
- 校準方法的選擇也非常關鍵，以確保測量結果的準確性。這可能包括使用標準光源或已知效率的參考器件進行比較。
5. 外部環境因素：
- 環境條件，如氧氣和水分的存在，可能會對某些材料的穩定性產生影響，從而影響其電致發光效率。
- 對于柔性器件，機械應力和應變也可能導致發光性能的變化。
6. 界面工程：
- 在多層結構的電致發光器件中，界面的性質對載流子的注入和傳輸至關重要。界面工程可以通過改善界面質量來提高量子效率。
7. 電荷平衡：
- 在電致發光器件中，電子和空穴的平衡注入是實現高效率的關鍵。任何不平衡都可能導致效率低下。
8. 激發態管理：
- 對于某些發光材料，如有機發光二極管(OLEDs)，激子的管理和利用也是影響量子效率的重要因素。激子的擴散長度和壽命決定了它們能否有效分離為自由的載流子并最終復合發光。
