[发明专利]复合材料及其制备方法和量子点发光二极管

说明书

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。所述复合材料包括NiO纳米颗粒以及掺杂在所述NiO纳米颗粒中的Li元素和Ag元素。Li和Ag的共掺杂提高了宽禁带半导体NiO的导电性，该复合材料传输空穴时空穴载流子浓度得到了较大幅度的提高，电阻率大幅度减小，比单独掺入一种受主具有更大优势，将该复合材料用于发光器件中，可显著提升器件的整体发光与显示性能。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。

背景技术

NiO作为一种p型半导体材料，因其具备可调控的带隙(带隙为3.6eV-4.0eV，HOMO能级为-5.4eV--5.0eV，LUMO能级为-1.6eV)，在紫外光区域、可见光区域以及近红外光区域具备较高的透光性能，优异的化学稳定性和独特的光、电、磁性质等优势，可广泛应用于电致变色器件、有机发光二极管、气敏传感器、染料敏化太阳能电池和p-n异质结。

相比有机空穴传输材料，无机空穴传输材料更具优势，无机材料的采用有效解决了有机材料吸水而导致器件性能降低的问题。在电致变色器件中，以NiO为空穴传输材料的发光效率最高。但是与其他材料相比，NiO导电性较差。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管，旨在解决现有NiO作为空穴传输材料其导电性能差的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种复合材料，所述复合材料包括NiO纳米颗粒以及掺杂在所述NiO纳米颗粒中的Li元素和Ag元素。

本发明提供一种受主(Li)-受主(Ag)共掺杂NiO纳米颗粒的复合材料，该复合材料中，IA族元素Li替代Ni具有较浅的受主能级，且IB族元素Ag取代NiO中的Ni原子，使得NiO体系中的价带导带均向左偏移，并在费米能级处形成了杂质能级，使体系显示出p型掺杂的性质，Li⁺和Ag⁺进入NiO晶格中将诱发分子轨道重新排布，且自旋向上的电子态密度在费米能级上形成了一个小峰，表明体系具有金属性，而自旋向下的电子态密度却存在一定的带隙，呈现出半导体性质；因此，Li和Ag的共掺杂提高了宽禁带半导体NiO的导电性，该复合材料传输空穴时空穴载流子浓度得到了较大幅度的提高，电阻率大幅度减小，比单独掺入一种受主具有更大优势，将该复合材料用于发光器件中，可显著提升器件的整体发光与显示性能。

本发明另一方面提供一种复合材料的制备方法，包括如下步骤：

提供锂盐、银盐和镍盐；

将所述锂盐、银盐和镍盐溶于溶剂中，在碱性条件下进行加热处理，得到前驱体溶液；

将所述前驱体溶液进行退火处理，得到所述复合材料。

本发明提供的复合材料的制备方法，先利用锂盐、银盐和镍盐制备前驱体溶液，然后将前驱体溶液进行退火处理，即得到一种Li和Ag共掺杂的p型NiO纳米颗粒的复合材料；该制备方法是一种溶胶-凝胶法，方法简单易行，适合大面积、大规模制备，最终制得的复合材料的导电性得到了提高，在传输空穴时空穴载流子浓度得到了较大幅度的提高，电阻率大幅度减小，比单独掺入一种受主的具有更大优势，具有更好的空穴传输性能。

最后，本发明还提供一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及设置在所述阳极和所述阴极之间量子点发光层，所述阳极和所述量子点发光层之间还设置有空穴传输层，所述空穴传输层的材料为本发明的上述复合材料。