[發明專利]一種納米材料及其制備方法與量子點發光二極管

有效

• 申請號: 201911421636.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113130790B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 郭煜林;吳龍佳;張天朔;李俊杰
• 申請（專利權）人: TCL科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉芙蓉

本發明公開一種納米材料及其制備方法與量子點發光二極管，所述納米材料包括：ZnO納米顆粒、結合在所述ZnO納米顆粒表面的InOOH量子點。本發明通過在ZnO納米顆粒表面引入InOOH量子點，所述InOOH量子點與ZnO納米顆粒結合，在ZnO納米顆粒表面形成ZnO?InOOH異質結構。所述納米材料用作電子傳輸層材料時，該異質結構可優化ZnO成膜質量，同時減少ZnO表面缺陷，減少表面缺陷對電子的俘獲，改善電子?空穴的復合效率，從而提高器件光電性能及穩定性。同時，通過在所述InOOH量子點上連接疏水性有機分子，可以提高器件疏水性，降低環境中水氧對器件性能的影響，從而進一步提高器件光電性能及穩定性。

技術領域

本發明涉及量子點發光器件領域，尤其涉及一種納米材料及其制備方法與量子點發光二極管。

背景技術

量子點是一種尺寸在1～10nm的半導體團簇，由于量子尺寸效應，具有帶隙可調的光電子性質，可應用于發光二極管、太陽能電池、生物熒光標記等領域。人們通過調控量子點的大小來實現所需要的特定波長的發光，按量子點的元素，可分為Ⅱ-VI族量子點(如CdSe，CdS，CdTe，ZnSe，ZnS等)，Ⅲ-V族量子點(如GaAs、InAs、InP等)，碳量子點以及硅量子點。目前研究較多的是CdSe QDs，其發光波長調諧范圍可以從藍光一直到紅光。在傳統的無機電致發光器件中電子和空穴分別從陰極和陽極注入，然后在發光層復合形成激子發光。寬禁帶半導體中導帶電子可以在高電場下加速獲得足夠高的能量撞擊QDs使其發光。半導體量子點材料作為一種新型的無機半導體熒光材料，具有重要的商業應用價值。

ZnO是一種直接帶隙的n型半導體材料，具有3.37eV的寬禁帶和3.7eV的低功函，且具有穩定性好、透明度高、安全無毒等優點，使得ZnO可成為合適的電子傳輸層材料。ZnO具有很多潛在的優點，其激子束縛能高達60meV，遠遠高于其他寬禁帶半導體材料(GaN為25meV)，是室溫熱能(26meV)的2.3倍，因此ZnO的激子可在室溫下穩定存在。其次，ZnO具有六方纖鋅礦結構，表現出很強的自發極化；在ZnO基異質結構中，材料的應變會導致極強的壓電極化導致ZnO基異質結構中產生極化效應。極化產生的極化電場在ZnO異質結面感生出高濃度的界面極化電荷，從而對材料的能帶產生調控，進而影響相關器件性能。同時，ZnO作為器件電子傳輸層時，退火過程容易影響成膜質量及器件的光電性質。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種納米材料及其制備方法與量子點發光二極管，旨在解決現有量子點發光二極管中ZnO電子傳輸層的電子傳輸效率不高的問題。

本發明的技術方案如下：

一種納米材料，其中，所述納米材料包括：ZnO納米顆粒、結合在所述ZnO納米顆粒表面的InOOH量子點。

一種納米材料的制備方法，其中，包括步驟：

提供InOOH量子點；

將溶液法制備得到ZnO納米顆粒與InOOH量子點混合，使InOOH量子點結合在ZnO納米顆粒表面，得到第一納米材料。

一種量子點發光二極管，包括：陽極、陰極、設置在所述陽極和陰極之間的量子點發光層、設置在所述陰極和量子點發光層之間的電子傳輸層，其中，所述電子傳輸層材料包括本發明所述的納米材料；和/或所述電子傳輸層材料包括本發明所述的制備方法制備得到的納米材料。

有益效果：本發明通過在ZnO納米顆粒表面引入InOOH量子點，所述InOOH量子點與ZnO納米顆粒結合，在ZnO納米顆粒表面形成ZnO-InOOH異質結構。該異質結構可優化ZnO成膜質量，同時減少ZnO表面缺陷，減少表面缺陷對電子的俘獲，改善電子-空穴的復合效率，從而提高器件光電性能及穩定性。

附圖說明

圖1為本發明實施例中提供的一種納米材料的制備方法的流程示意圖。