[发明专利]一种量子点发光二极管及其制备方法

说明书

本发明公开一种量子点发光二极管及其制备方法，所述量子点发光二极管的制备方法，包括步骤：提供阳极；在所述阳极上形成量子点发光层；在所述量子点发光层上形成电子传输层，所述电子传输层包括叠层设置的ZnO层和ZnMgO层，所述ZnO层靠近所述量子点发光层一侧设置；在所述电子传输层上形成阴极，得到量子点发光二极管。本发明在不引入其他异质材料层的情况下，利用界面势垒可以调控电子注入，实现其与空穴注入的平衡。ZnMgO可调节电子传输层的禁带宽度，调节电子的注入势垒，降低电子的注入效率，可平衡电子‑空穴的注入，达到促进电子‑空穴在量子点发光层内有效的辐射复合的目的，进而提高器件的效率。

技术领域

本发明涉及量子点发光器件领域，尤其涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。

背景技术

量子点是一种尺寸在1～10nm的半导体团簇，由于量子尺寸效应，具有带隙可调的光电子性质，可应用于发光二极管、太阳能电池、生物荧光标记等领域。人们通过调控量子点的大小来实现所需要的特定波长的发光，按量子点的元素，可分为Ⅱ-VI族量子点(如CdSe，CdS，CdTe，ZnSe，ZnS等)，Ⅲ-V族量子点(如GaAs、InAs、InP等)，碳量子点以及硅量子点。目前研究较多的是CdSe QDs，其发光波长调谐范围可以从蓝光一直到红光。在传统的无机电致发光器件中电子和空穴分别从阴极和阳极注入，然后在发光层复合形成激子发光。宽禁带半导体中导带电子可以在高电场下加速获得足够高的能量撞击QDs使其发光。半导体量子点材料作为一种新型的无机半导体荧光材料，具有重要的商业应用价值。

ZnO是一种直接带隙的n型半导体材料，具有3.37eV的宽禁带和3.7eV的低功函，且具有稳定性好、透明度高、安全无毒等优点，使得ZnO可成为合适的电子传输层材料。ZnO具有很多潜在的优点，其激子束缚能高达60meV，远远高于其他宽禁带半导体材料(GaN为25meV)，是室温热能(26meV)的2.3倍，因此ZnO的激子可在室温下稳定存在。其次，ZnO具有六方纤锌矿结构，表现出很强的自发极化；在ZnO基异质结构中，材料的应变会导致极强的压电极化导致ZnO基异质结构中产生极化效应。极化产生的极化电场在ZnO异质结面感生出高浓度的界面极化电荷，从而对材料的能带产生调控，进而影响相关结构器件性能。

但目前QLED器件广泛采用有机无机载流子传输层混合的结构，由阳极、有机空穴传输层、发光层、无机电子传输层和阴极构成。这种器件结构常采用p型有机半导体，如PVK、Poly-TPD、TFB等作为空穴传输层材料，n型无机半导体ZnO作为电子传输层材料。这些有机半导体材料的空穴迁移率小于ZnO的电子迁移率，因此在QLED器件中电子的注入和传输效率远大于空穴的注入和传输效率，造成电子空穴注入不平衡而限制器件效率的提升。

在以往的研究工作中，无论是优化传输层材料还是插入各种缓冲层，都涉及到在器件中引入新的功能层，从而在器件内部形成更多不同材料间的界面，造成影响电荷传输的因素太多而导致研究的复杂性大大增加，不利于深入理解注入不平衡对器件造成影响的物理机制。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种量子点发光二极管及其制备方法，旨在解决现有改善电子传输效率的方法需要引入新的材料的问题。

本发明的技术方案如下：

一种量子点发光二极管的制备方法，其中，包括步骤：

提供阳极；

在所述阳极上形成量子点发光层；

在所述量子点发光层上形成电子传输层，所述电子传输层包括叠层设置的ZnO层和ZnMgO层，所述ZnO层靠近所述量子点发光层一侧设置；

在所述电子传输层上形成阴极，得到量子点发光二极管。