有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Device, OLED)具有主动发光、能耗低、发光谱带宽、品种多样、制造成本低廉、轻薄、无角度依赖性等一系列优点。OLED的电致发光过程中,75%的三线态和25%单线态激子同时生成,由于三线态到基态的跃迁是自旋禁阻的,所以只有25%的单线态荧光对发光有贡献,器件的发光效率较低。OLED器件的稳定性、寿命等还有待进一步提高,特别是由于有机发光材料不耐高温,因而提高器件的发光效率,减少热损耗更成为提高器件稳定性和使用寿命的关键。自旋极化注入是提高OLED效率的有效方法,本文在前人工作的基础上,对OLED中自旋极化载流子的注入与输运进行了理论研究,主要工作内容如下：(1)运用漂移扩散方程和载流子浓度连续性方程,结合泊松(Poisson)方程得出了自旋极化电子和空穴运动的微分方程,得到了自旋极化载流子浓度和扩散长度的关系,分析了不同方向的电场对扩散长度和自旋极化载流子运动的影响。电场通过改变自旋扩散长度来影响自旋极化载流子的运动。对电子来说,电场方向和扩散方向相同时,电场增大会导致自旋扩散长度减小,扩散变快,电子深入样品的平均距离小,不利于在有限厚度薄膜中获得高自旋极化率；电场方向和扩散方向相反时,电场越大,自旋扩散长度越大,有利于获得高自旋极化率。对空穴来说,情况正好相反。(2)从OLED结构需求出发,在“二流体”模型的基础上,通过求解电极和有机半导体(Organic Semiconductor, OSC)中的电化学势,应用极化电流连续性得出载流子浓度极化率,结合朗之万(Langevin)电子空穴复合理论计算出单线态和三线态激子比率,讨论了界面电导、电场、电极极化率、OSC和电极电导率匹配等因素的影响。研究发现,两电极注入反向极化的载流子并提高载流子浓度自旋极化率,有利于提高单线态和三线态激子的比率；自旋相关界面电阻、正向电场强度和电极自旋极化率的提高,电极和OSC电导率的匹配,有利于提高注入载流子浓度自旋极化率。(3)考虑到OSC中载流子的特性,将载流子分为自旋向上的单极化子、自旋向下的单极化子和无自旋的双极化子,在“二流体”模型的基础上建立了更加适合OLED的“三流体”模型,讨论了单极化子比率、界面电导、电场、电极极化率、OSC和电极电导率匹配等因素的影响。研究表明,当模型中双极化子比率取为零时,可以得到与“二流体”模型相同的结果；有机层中单极化子比率对注入自旋极化率的影响并不是单调变化的,它和电场、界面电导、电极极化率等因素有关。单极化子比率一定时,增强电场有利于提高单极化子浓度自旋极化率,引入自旋相关的界面电导可以有效解决有机层和电极电导率不匹配问题。引入界面电阻后,界面处载流子的电化学势不连续,打破了界面处载流子的准热平衡,有利于提高单极化子浓度自旋极化率。(4)考虑到不同自旋载流子之间的相互作用,从包含自旋库仑拽引(Spin Coulomb Drag, SCD)效应的漂移扩散方程出发,模拟自旋极化载流子注入非简并OSC,讨论了不同自旋通道之间的相互作用对注入自旋极化率的影响。研究表明,SCD效应不利于自旋极化注入；SCD效应对自旋极化率的影响与界面电导、电场强度、电流密度等因素有关。界面电导越低、自旋相关性越高,有机层载流子有效质量越小、电导率越高、电场越强,电流密度极化率越高。当有机层电导率和电场强度足够大,电流密度极化率饱和后,SCD效应对电流密度极化率的影响趋于零。