[發(fā)明專利]一種金納米棒耦合的量子點(diǎn)發(fā)光二極管的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010566115.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN111697148B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紅月;郭洋陽;魏洋;李慧鑫;張運(yùn)涵;王洪強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/50
• 分類號(hào): H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 梁靜

本發(fā)明公開了一種金納米棒耦合的量子點(diǎn)發(fā)光二極管的制備方法，屬于半導(dǎo)體器件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：量子點(diǎn)溶液制備：在惰性氣體保護(hù)下，利用熱注入的方法制備出硒化鎘/硫化鎘核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)，隨后將量子點(diǎn)分散到極性溶劑中，即得量子點(diǎn)溶液；發(fā)光二極管的制備：在覆蓋第一層空穴傳輸層的導(dǎo)電襯底上加入金納米棒水溶液使其覆蓋整個(gè)空穴傳輸層表面，旋涂第二層空穴傳輸層，隨后在第二層空穴傳輸層上旋涂所述量子點(diǎn)溶液并經(jīng)熱處理后形成發(fā)光層，然后在所述發(fā)光層上旋涂電子傳輸層，最后在電子傳輸層上熱蒸鍍金屬電極，即得金納米棒耦合的量子點(diǎn)發(fā)光二極管。本發(fā)明提供的制備方法，制備過程簡(jiǎn)易，周期短且可重復(fù)性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金納米棒耦合的量子點(diǎn)發(fā)光二極管的制備方法。

背景技術(shù)

在發(fā)光領(lǐng)域，溶液制備的量子點(diǎn)充當(dāng)發(fā)光層的紅光和綠光量子點(diǎn)發(fā)光二極管外量子效率已經(jīng)超過20％，幾乎可以與有機(jī)發(fā)光二極管相媲美。這種溶液制備的量子點(diǎn)發(fā)光材料最顯著的優(yōu)勢(shì)就是良好的單色性以及低廉的生產(chǎn)成本。然而，量子點(diǎn)材料在復(fù)合過程中不僅存在對(duì)發(fā)光有貢獻(xiàn)的輻射復(fù)合過程，還會(huì)發(fā)生許多并不產(chǎn)生光子的非輻射復(fù)合過程，例如最為普遍的俄歇復(fù)合等。這些非輻射復(fù)合的存在會(huì)降低器件的亮度，效率和使用壽命等。常通過對(duì)量子點(diǎn)進(jìn)行改性，如殼表面修飾、化學(xué)計(jì)量控制，改變配體等是當(dāng)前抑制量子點(diǎn)材料俄歇復(fù)合過程最常用的方法。然而，目前這些方法實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜繁瑣，周期長(zhǎng)且可重復(fù)性不高。為此，尋求基于工藝簡(jiǎn)化的抑制量子點(diǎn)俄歇復(fù)合的方法對(duì)于開發(fā)高效率且穩(wěn)定的量子點(diǎn)發(fā)光二極管具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述不足，本發(fā)明提供的一種金納米棒耦合的量子點(diǎn)發(fā)光二極管的制備方法，將金納米棒引入到空穴傳輸層后調(diào)節(jié)了其價(jià)帶能級(jí)，更加有利于量子點(diǎn)發(fā)光二極管的電荷注入平衡，制備工藝簡(jiǎn)易。

本發(fā)明目的提供一種金納米棒耦合的量子點(diǎn)發(fā)光二極管的制備方法，包括以下步驟：

量子點(diǎn)溶液制備：在惰性氣體保護(hù)下，利用熱注入的方法制備出硒化鎘/硫化鎘核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)，隨后將量子點(diǎn)分散到極性溶劑中，即得量子點(diǎn)溶液；

金納米棒耦合的量子點(diǎn)發(fā)光二極管的制備：

在覆蓋第一層空穴傳輸層的導(dǎo)電襯底上加入金納米棒水溶液使其覆蓋整個(gè)空穴傳輸層表面，經(jīng)熱處理后旋涂第二層空穴傳輸層，再經(jīng)熱處理后，形成包括第一層空穴傳輸層、第二層空穴傳輸層及金納米棒的空穴傳輸層；

隨后在第二層空穴傳輸層上旋涂所述量子點(diǎn)溶液并經(jīng)熱處理后形成發(fā)光層，然后在所述發(fā)光層上旋涂電子傳輸層，最后在電子傳輸層上熱蒸鍍金屬電極，即得金納米棒耦合的量子點(diǎn)發(fā)光二極管；

其中，所述金納米棒水溶液中，金納米棒長(zhǎng)40～60nm，直徑8～12nm，濃度為0.005～0.01mg/mL。

優(yōu)選的，所述利用熱注入的方法制備出硒化鎘/硫化鎘核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)是按照以下步驟進(jìn)行：將硫化鎘前驅(qū)體溶液多次注入經(jīng)原位鈍化的硒化鎘前驅(qū)體溶液中，而獲得的硒化鎘/硫化鎘核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)；其中，至少注入6次，并每次注入后，在80～140℃反應(yīng)10～20min；所述硒化鎘/硫化鎘核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)粒徑≤10nm。

優(yōu)選的，所述極性溶劑為正己烷和/或正辛胺。

優(yōu)選的，所述第一層空穴傳輸層材料包括聚(乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸酯。

更優(yōu)選的，所述第二層空穴傳輸層材料包括聚[雙(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]或1,2,4,5-四(三氟甲基)苯，其中，形成包括所述第一層空穴傳輸層、所述第二層空穴傳輸層及所述金納米棒的空穴傳輸層總厚度為40～60nm。

優(yōu)選的，所述量子點(diǎn)溶液旋涂至覆蓋有第二層空穴傳輸層上，采用3000rpm/45s一步旋涂，其厚度為15～25nm。

優(yōu)選的，所述熱處理是在100～140℃處理10～30min。