[發(fā)明專利]電子傳輸材料及制備方法、光電器件及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011083082.2
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN114335397A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 何斯納;吳龍佳;吳勁衡
• 申請（專利權）人: TCL科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L51/54
• 分類號: H01L51/54;H01L51/50;H01L51/56;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 44414
• 代理人: 曹柳

本申請屬于材料技術領域，尤其涉及一種電子傳輸材料的制備方法，包括以下步驟：將鈦源、稀土金屬源和硫源溶解后，進行水熱反應，得到摻雜有稀土金屬的TiS₂納米材料；在氫氣氣氛下，對所述摻雜有稀土金屬的TiS₂納米材料進行加熱反應，得到摻雜有稀土金屬和氫原子的TiS₂電子傳輸材料。本申請電子傳輸材料的制備方法，工藝簡單，適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)和應用，制得的稀土金屬和氫原子雙摻雜的TiS₂電子傳輸材料，通過稀土金屬和氫原子的協(xié)同共摻雜，可有效調(diào)節(jié)TiS₂材料的禁帶寬度和導電性能，使摻雜有稀土金屬和氫原子的TiS₂材料有更好的n型半導體特性，更適用于光電器件的電子傳輸材料。

技術領域

本申請屬于材料技術領域，尤其涉及一種電子傳輸材料及其制備方法，以及一種光電器件及其制備方法。

背景技術

半導體量子點具有量子尺寸效應，人們通過調(diào)控量子點的大小來實現(xiàn)所需要的特定波長的發(fā)光，CdSe QDs的發(fā)光波長調(diào)諧范圍可以從藍光一直到紅光。在傳統(tǒng)的無機電致發(fā)光器件中電子和空穴分別從陰極和陽極注入，然后在發(fā)光層復合形成激子發(fā)光。近年來，無機半導體作為電子傳輸層成為比較熱的研究內(nèi)容。

納米ZnO、ZnS、TiO₂、SnO₂等有著獨特的光學、電學及物理性質(zhì)，優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，能夠抵抗介質(zhì)的電化學腐蝕，己被廣泛應用于涂料、化妝品、半導體、傳感器、介電材料、催化劑等領域。是一類重要的寬禁帶半導體材料，廣泛地用作為陽極催化分解水、太陽能電池等光化學，以及光電子器件的功能材料。但目前光電器件中，ZnO、ZnS、TiO₂、SnO₂等半導體材料的性能仍有待進一步提高。

二硫化鈦(TiS₂)是一種禁帶寬度為0.8eV～2.6eV之間的直接帶隙半導體材料，作為一種半金屬材料，不但有著不同于半導體的特性，而且有著類似于金屬的能帶結構，較高的載流子濃度以及遷移率。塊體二硫化鈦TiS₂的電導率在室溫下可達到7×10³S/m左右，通過剝離得到的少層TiS₂的電導率更是高達6.76×10⁴S/m，比石墨烯還高，是非常好的導電材料。導電性好、透過率高的TiS₂納米材料，在新能源、生物傳感、光電化學催化、疾病治療等領域展現(xiàn)出廣泛的應用前景。但是，由于TiS₂帶隙較窄，限制了其在光電器件上的應用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種電子傳輸材料及其制備方法，以及一種光電器件及其制備方法，旨在一定程度上解決現(xiàn)有TiS₂存在帶隙窄，限制其在光電器件中應用的問題。

為實現(xiàn)上述申請目的，本申請采用的技術方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N電子傳輸材料的制備方法，包括以下步驟：

將鈦源、稀土金屬源和硫源溶解后，進行水熱反應，得到摻雜有稀土金屬的TiS₂納米材料；

在氫氣氣氛下，對所述摻雜有稀土金屬的TiS₂納米材料進行加熱反應，得到摻雜有稀土金屬和氫原子的TiS₂電子傳輸材料。

第二方面，本申請?zhí)峁┮环N電子傳輸材料，所述電子傳輸材料包括TiS₂納米材料，在所述TiS₂納米材料中摻雜有稀土金屬和氫原子。

第三方面，本申請?zhí)峁┮环N光電器件，所述光電器件包括電子傳輸層，所述電子傳輸層包含上述方法制備的電子傳輸材料，或者包含上述的電子傳輸材料。

第四方面，本申請?zhí)峁┮环N光電器件的制備方法，其中電子傳輸層的制備包括步驟：

按上述的方法制備電子傳輸材料；