[發明專利]氧化鋅納米材料及其制備方法、半導體器件

有效

• 申請號: 202010543012.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN113809245B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 李俊杰;張天朔;郭煜林
• 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;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 黃志云

本發明提供了一種氧化鋅納米材料，所述氧化鋅納米材料包括ZnO納米顆粒，以及結合在所述ZnO納米顆粒上的表面配體，所述表面配體的結構如下式1所示，式1中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自獨立地選自氫、碳原子數為1～3的烷氧基、氨基中的至少一種；且R¹、R²、R³、R⁴、R⁵中含有1～3個碳原子數為1～3的烷氧基和0～1個氨基。本發明提供的氧化鋅納米材料，既能減少團聚發生，還能提高導電性能。

技術領域

本發明屬于顯示技術領域，尤其涉及一種氧化鋅納米材料及其制備方法，以及一半導體器件。

背景技術

量子點發光二極管(QLED)是包括陰極、量子點發光層和陽極的結構。當外加電壓時，電子和空穴分別從各自電極注入，兩者復合發光。為了提高QLED的載流子遷移率，通常會在陰極和量子點發光層中引入電子傳輸層，在量子點發光層和陽極之間引入空穴傳輸層和空穴注入層。QLED由于其光譜在可見光區連續可調，寬吸收窄發射、高的色純度和發光強度等優異性能得到越來越多的關注。

ZnO是一種常見的Ⅱ-Ⅵ半導體化合物，其材料的禁帶寬度可達3.34eV，具有光電性能協調性，是一種理想的電子傳輸層材料。以電子傳輸層材料-ZnO基納米晶作為QLED器件的載流子傳輸材料得到廣泛的研究。在氧化鋅應用過程中，由于用于制備納米氧化鋅電子傳輸層的氧化鋅納米顆粒的粒徑一般都接近甚至小于5nm，在此情況下氧化鋅納米顆粒具有非常大的比表面積，導致氧化鋅顆粒非常不穩定，容易產生團聚現象。氧化鋅顆粒團聚對成膜性與電子傳輸性能有極大的影響。為了降低氧化鋅納米顆粒的團聚，可在氧化鋅納米顆粒表面引入表面配體。然而，表面配體的存在會增加成膜后納米氧化鋅電子傳輸層中電子躍遷的距離，進而阻礙電子在氧化鋅材料中的傳輸，使得納米氧化鋅電子傳輸層的導電性能受到影響。此外，氧化鋅表面缺陷會作為非復合輻射中心會對激子產生明顯的淬滅作用，大大降低量子點的發光效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氧化鋅納米材料及其制備方法，以及一種含有上述氧化鋅納米材料的半導體器件，旨在解決氧化鋅納米顆粒的表面配體會增加納米氧化鋅薄膜的電子躍遷距離，進而阻礙電子在氧化鋅材料中的傳輸的問題。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明第一方面提供一種氧化鋅納米材料，所述氧化鋅納米材料包括ZnO納米顆粒，以及結合在所述ZnO納米顆粒上的表面配體，所述表面配體的結構如下式1所示，

式1中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自獨立地選自氫、碳原子數為1～3的烷氧基、氨基中的至少一種；且R¹、R²、R³、R⁴、R⁵中含有1～3個碳原子數為1～3的烷氧基和0～1個氨基。

本發明第二方面提供一種氧化鋅納米材料的制備方法，包括以下步驟：

配制ZnO納米顆粒和表面配體的混合溶液；其中，表面配體的結構如下式1所示，

式1中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自獨立地選自氫、碳原子數為1～3的烷氧基、氨基中的至少一種；且R¹、R²、R³、R⁴、R⁵中含有1～3個碳原子數為1～3的烷氧基和0～1個氨基；