[發明專利]復合材料及其制備方法和量子點發光二極管

在審

• 申請號: 201811148609.8
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN110963535A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 何斯納;吳龍佳;吳勁衡
• 申請（專利權）人: TCL集團股份有限公司
• 主分類號: C01G53/04
• 分類號: C01G53/04;H01L33/02;H01L33/06;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 官建紅

本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種復合材料及其制備方法和量子點發光二極管。所述復合材料包括NiO納米顆粒以及摻雜在所述NiO納米顆粒中的Li元素和Ag元素。Li和Ag的共摻雜提高了寬禁帶半導體NiO的導電性，該復合材料傳輸空穴時空穴載流子濃度得到了較大幅度的提高，電阻率大幅度減小，比單獨摻入一種受主具有更大優勢，將該復合材料用于發光器件中，可顯著提升器件的整體發光與顯示性能。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種復合材料及其制備方法和量子點發光二極管。

背景技術

NiO作為一種p型半導體材料，因其具備可調控的帶隙(帶隙為3.6eV-4.0eV，HOMO能級為-5.4eV--5.0eV，LUMO能級為-1.6eV)，在紫外光區域、可見光區域以及近紅外光區域具備較高的透光性能，優異的化學穩定性和獨特的光、電、磁性質等優勢，可廣泛應用于電致變色器件、有機發光二極管、氣敏傳感器、染料敏化太陽能電池和p-n異質結。

相比有機空穴傳輸材料，無機空穴傳輸材料更具優勢，無機材料的采用有效解決了有機材料吸水而導致器件性能降低的問題。在電致變色器件中，以NiO為空穴傳輸材料的發光效率最高。但是與其他材料相比，NiO導電性較差。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種復合材料及其制備方法和量子點發光二極管，旨在解決現有NiO作為空穴傳輸材料其導電性能差的技術問題。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面提供一種復合材料，所述復合材料包括NiO納米顆粒以及摻雜在所述NiO納米顆粒中的Li元素和Ag元素。

本發明提供一種受主(Li)-受主(Ag)共摻雜NiO納米顆粒的復合材料，該復合材料中，IA族元素Li替代Ni具有較淺的受主能級，且IB族元素Ag取代NiO中的Ni原子，使得NiO體系中的價帶導帶均向左偏移，并在費米能級處形成了雜質能級，使體系顯示出p型摻雜的性質，Li⁺和Ag⁺進入NiO晶格中將誘發分子軌道重新排布，且自旋向上的電子態密度在費米能級上形成了一個小峰，表明體系具有金屬性，而自旋向下的電子態密度卻存在一定的帶隙，呈現出半導體性質；因此，Li和Ag的共摻雜提高了寬禁帶半導體NiO的導電性，該復合材料傳輸空穴時空穴載流子濃度得到了較大幅度的提高，電阻率大幅度減小，比單獨摻入一種受主具有更大優勢，將該復合材料用于發光器件中，可顯著提升器件的整體發光與顯示性能。

本發明另一方面提供一種復合材料的制備方法，包括如下步驟：

提供鋰鹽、銀鹽和鎳鹽；

將所述鋰鹽、銀鹽和鎳鹽溶于溶劑中，在堿性條件下進行加熱處理，得到前驅體溶液；

將所述前驅體溶液進行退火處理，得到所述復合材料。

本發明提供的復合材料的制備方法，先利用鋰鹽、銀鹽和鎳鹽制備前驅體溶液，然后將前驅體溶液進行退火處理，即得到一種Li和Ag共摻雜的p型NiO納米顆粒的復合材料；該制備方法是一種溶膠-凝膠法，方法簡單易行，適合大面積、大規模制備，最終制得的復合材料的導電性得到了提高，在傳輸空穴時空穴載流子濃度得到了較大幅度的提高，電阻率大幅度減小，比單獨摻入一種受主的具有更大優勢，具有更好的空穴傳輸性能。

最后，本發明還提供一種量子點發光二極管，包括陽極、陰極以及設置在所述陽極和所述陰極之間量子點發光層，所述陽極和所述量子點發光層之間還設置有空穴傳輸層，所述空穴傳輸層的材料為本發明的上述復合材料。