在2-t-butyl-9,10-di-(2-naphthyl)anthracene(TBADN)/tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)界面及TBADN/4'7-diphyenyl-1,10-phenanthroline(Bphen)界面上插入Gaq薄膜作为阶梯势垒,使有机电致发光器件的电子注入得到改善.由于Gaq(2.9 eV)的LUMO(分子最低空余轨道能级)位于Alq3(3.1 eV)(或 Bphen(3.0 eV))的LUMO和TBADN的LUMO(2.8 eV)之间,形成了从Alq3(或Bphen)经Gaq到TBADN的势垒阶梯,提高了电子注入,进而提高了器件效率.实验表明:与没有阶梯势垒的器件相比,无论是单一电子器件还是完整器件,在相同电流密度下,具有阶梯势垒的器件的电压都有所下降.在电流密度为20 mA/cm2时,当电子传输层为Alq3时,单一电子器件的电压从7.9 V降到4.9 V,完整器件的电压从7 V降到5.8 V;当电子传输层为Bphen时,单一电子器件的电压从4.2 V降到3.1 V,完整器件的电压从6.2 V降到5.1 V.在电流密度为200 mA/cm2,Alq3为电子传输层时,亮度从1 992 cd/m2升到3 281 cd/m2,最高亮度达到3 420 cd/m2,Bphen为电子传输层时,亮度从1 745 cd/m2 升到2 876 cd/m2,最高亮度达到3 176 cd/m2.本文运用能级隧穿理论对上述现象进行了解释.