[发明专利]无机半导体材料及其制备方法

说明书

本发明属于平板技术领域，具体涉及一种无机半导体材料及其制备方法。本发明所提供的无机半导体材料，包括：二氧化钛纳米材料和硫醇类化合物，硫醇类化合物以巯基与二氧化钛纳米材料中的金属原子键合以结合在二氧化钛纳米材料的表面上。其制备方法包括以下步骤：提供二氧化钛纳米材料、硫醇类化合物和醇，将二氧化钛纳米材料、硫醇类化合物和醇混合，进行加热反应，制备前驱体溶液；将前驱体溶液进行固液分离处理，获得无机半导体材料。该无机半导体材料具有良好的电子传输能力，可从整体上提高了量子点发光二极管的发光性能。

技术领域

本发明属于平板显示技术领域，具体涉及一种无机半导体材料及其制备方法。

背景技术

量子点电致发光一种新型的固态照明技术，具备低成本、重量轻、响应速度快、色彩饱和度高等优点，拥有广阔的发展前景，已成为新一代发光二极管(LED)照明的重要研究方向之一。目前所研究的量子点发光二极管(QLED)器件的发光机理为：由阴极注入的电子通过电子传输层传输进入量子点发光层与空穴进行复合辐射发光。

近年来，无机半导体作为电子传输层成为比较热的研究内容，其中，二氧化钛纳米材料是宽禁带半导体材料，具有量子限域效应、尺寸效应和优越的荧光特性等优点，由此吸引了众多研究者的目光。尤其在近十几年里，二氧化钛纳米材料已经在光催化、传感器、透明电极、荧光探针、二极管、太阳能电池和激光器等领域的研究中显示出了巨大的发展潜力。然而，现有二氧化钛纳米材料的电子传输能力较弱，电子和空穴在量子点发光层的复合效率较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无机半导体材料，旨在提高二氧化钛纳米材料的电子传输能力。

本发明的另一目的在于提供上述无机半导体材料的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种量子点发光二极管。

为了实现上述发明目的，本发明提供了下述技术方案：

一种无机半导体材料，包括：二氧化钛纳米材料和硫醇类化合物，所述硫醇类化合物通过巯基与所述二氧化钛纳米材料中的金属原子键合以结合在所述二氧化钛纳米材料的表面上。

本发明提供的无机半导体材料，为硫醇类化合物表面修饰的二氧化钛纳米材料，硫醇类化合物以巯基与所述二氧化钛纳米材料中的金属原子键合，有效钝化了二氧化钛纳米材料表面存在的缺陷态，减少了界面处由缺陷态所造成的载流子复合中心，降低了被俘获电子与体异质结中空穴的复合几率，促进电子与空穴在量子点发光层中有效复合，且表面钝化后构建的截流子传输通道增大了器件中光生载流子传输寿命，提升了材料的电子传输能力，从而整体上提高了量子点发光二极管的发光性能。

相应的，一种上述无机半导体材料的制备方法，包括以下步骤：

提供二氧化钛纳米材料、硫醇类化合物和醇，将所述二氧化钛纳米材料、所述硫醇类化合物和所述醇混合，进行加热反应，制备前驱体溶液；

将所述前驱体溶液进行固液分离处理，获得所述无机半导体材料。

本发明提供的上述无机半导体材料的制备方法，将二氧化钛纳米材料与硫醇类化合物在醇中加热反应，随后进行固液分离处理，实现了采用硫醇类化合物对二氧化钛纳米材料进行表面改性，使得硫醇类化合物稳定键合在二氧化钛纳米材料的表面上，方法操作简便，无需昂贵设备，反应过程可控，质量稳定保障，便于规模化生产。

相应的，一种量子点发光二极管，包括相对设置的阴极和阳极，设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层，以及设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层，所述电子传输层的材料包括：前述无机半导体材料，或上述制备方法制得的无机半导体材料。

本发明提供的量子点发光二极管，其电子传输层的材料包括上述无机半导体材料，电子与空穴在量子点发光层的复合效率高，具有良好的电子传输能力，可从整体上提高量子点发光二极管的发光性能。