[發(fā)明專利]電子傳輸材料、其制備方法和光電器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011107189.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN114388712A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何斯納;吳龍佳;吳勁衡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: TCL科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/54
• 分類號(hào): H01L51/54;H01L51/50;H01L51/56;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 曹柳

本申請(qǐng)屬于光電器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電子傳輸材料，所述電子傳輸材料具有核殼結(jié)構(gòu)，包括ZnO核以及包覆所述ZnO核外的貴金屬殼層。本申請(qǐng)電子傳輸材料具有核殼結(jié)構(gòu)，其中，貴金屬殼層的修飾使ZnO的表面缺陷減少，抑制ZnO表面缺陷對(duì)載流子的俘獲，從而提高ZnO內(nèi)核的電子傳輸性能。并且，貴金屬殼層的形成相當(dāng)于構(gòu)筑了一條受激電子從電子傳輸材料向量子點(diǎn)發(fā)光材料快速有效轉(zhuǎn)移的通道。同時(shí)，貴金屬殼層具有表面等離子共振的特性，當(dāng)電子傳輸材料應(yīng)用于光電器件時(shí)，通過其表面等離子共振效應(yīng)可以誘導(dǎo)局部電磁場增強(qiáng)，從而增大光的輸出耦合以及復(fù)合發(fā)光速率，有效地提升器件的發(fā)光效率，從而提高QLED等光電器件的光電性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于光電器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電子傳輸材料、其制備方法和光電器件。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體量子點(diǎn)具有量子尺寸效應(yīng)，人們通過調(diào)控量子點(diǎn)的大小來實(shí)現(xiàn)所需要的特定波長的發(fā)光。在傳統(tǒng)的無機(jī)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(fù)合形成激子發(fā)光。

近年來，無機(jī)半導(dǎo)體作為電子傳輸層成為比較熱的研究內(nèi)容。納米ZnO、TiO₂、ZrO₂是寬禁帶半導(dǎo)體材料，由于具有量子限域效應(yīng)、尺寸效應(yīng)和優(yōu)越的熒光特性等優(yōu)點(diǎn)，在光催化、傳感器、透明電極、熒光探針、二極管、太陽能電池和激光器等領(lǐng)域的研究中顯示出了巨大的發(fā)展?jié)摿Α＜{米ZnO是一種直接帶隙的n型半導(dǎo)體材料，具有3.37eV的寬禁帶和3.7eV的低功函，這種能帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了納米ZnO可成為合適的電子傳輸層材料。同時(shí)，納米ZnO良好的導(dǎo)電性、高可見光透過率、優(yōu)異的水氧穩(wěn)定性以及成熟的制備工藝，使其在溶液工藝的光電器件中有著越來越出色的表現(xiàn)。

納米ZnO半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能和電子傳輸性是影響光電器件電化學(xué)性能的關(guān)鍵因素之一。目前，ZnO等半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能和電子傳輸性還有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供電子傳輸材料、其制備方法和光電器件，旨在一定程度上解決現(xiàn)有納米ZnO半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能和電子傳輸性差的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述申請(qǐng)目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電子傳輸材料，所述電子傳輸材料具有核殼結(jié)構(gòu)，包括ZnO核以及包覆所述ZnO核表面的貴金屬殼層。

根據(jù)上述電子傳輸材料，包覆在ZnO核外表面的貴金屬殼層，填補(bǔ)了ZnO表面的氧空位，降低ZnO表面氧缺陷，減少電子空穴對(duì)的輻射組合，提高電子傳輸性能，增強(qiáng)器件的發(fā)光效率。并且，該貴金屬殼層具有表面等離子共振特性，當(dāng)應(yīng)用于QLED等光電器件時(shí)，可以誘導(dǎo)局部電磁場增強(qiáng)，從而增大光的輸出耦合以及復(fù)合發(fā)光速率，有效地提升器件的發(fā)光效率，提高QLED等光電器件的光電性能。

第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電子傳輸材料的制備方法，包括以下步驟：

獲取氧化鋅納米材料；

獲取硅烷偶聯(lián)劑，將所述硅烷偶聯(lián)劑和所述氧化鋅納米材料溶解在第一有機(jī)溶劑中，進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，分離得到修飾后的氧化鋅納米材料；

將所述修飾后的氧化鋅納米材料溶解在第二有機(jī)溶劑中，添加貴金屬前驅(qū)體和還原劑進(jìn)行包覆反應(yīng)，分離得到所述電子傳輸材料。

根據(jù)上述制備方法，工藝簡單，靈活可控，且制得的核殼結(jié)構(gòu)的材料穩(wěn)定性好，貴金屬殼層減小了ZnO的表面缺陷，抑制了ZnO表面缺陷對(duì)載流子的俘獲，提高了材料的電子傳輸性能。同時(shí)，貴金屬殼層具有表面等離子共振的特性，可以誘導(dǎo)局部電磁場增強(qiáng)，增大光的輸出耦合以及復(fù)合發(fā)光速率，有效地提升器件的發(fā)光效率，從而提高QLED等光電器件的光電性能。

第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N光電器件，所述光電器件包括電子傳輸層，所述電子傳輸層設(shè)置在所述發(fā)光層與所述陰極之間；其中，所述電子傳輸層包含有上述的電子傳輸材料，或者包含有上述方法制備的電子傳輸材料。