[发明专利]一种纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管

说明书

本发明公开一种纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管，所述纳米材料包括：ZnO纳米颗粒、结合在所述ZnO纳米颗粒表面的InOOH量子点。本发明通过在ZnO纳米颗粒表面引入InOOH量子点，所述InOOH量子点与ZnO纳米颗粒结合，在ZnO纳米颗粒表面形成ZnO‑InOOH异质结构。所述纳米材料用作电子传输层材料时，该异质结构可优化ZnO成膜质量，同时减少ZnO表面缺陷，减少表面缺陷对电子的俘获，改善电子‑空穴的复合效率，从而提高器件光电性能及稳定性。同时，通过在所述InOOH量子点上连接疏水性有机分子，可以提高器件疏水性，降低环境中水氧对器件性能的影响，从而进一步提高器件光电性能及稳定性。

技术领域

本发明涉及量子点发光器件领域，尤其涉及一种纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管。

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，进而影响相关器件性能。同时，ZnO作为器件电子传输层时，退火过程容易影响成膜质量及器件的光电性质。

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纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管，旨在解决现有量子点发光二极管中ZnO电子传输层的电子传输效率不高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种纳米材料，其中，所述纳米材料包括：ZnO纳米颗粒、结合在所述ZnO纳米颗粒表面的InOOH量子点。

一种纳米材料的制备方法，其中，包括步骤：

提供InOOH量子点；

将溶液法制备得到ZnO纳米颗粒与InOOH量子点混合，使InOOH量子点结合在ZnO纳米颗粒表面，得到第一纳米材料。

一种量子点发光二极管，包括：阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述阴极和量子点发光层之间的电子传输层，其中，所述电子传输层材料包括本发明所述的纳米材料；和/或所述电子传输层材料包括本发明所述的制备方法制备得到的纳米材料。

有益效果：本发明通过在ZnO纳米颗粒表面引入InOOH量子点，所述InOOH量子点与ZnO纳米颗粒结合，在ZnO纳米颗粒表面形成ZnO-InOOH异质结构。该异质结构可优化ZnO成膜质量，同时减少ZnO表面缺陷，减少表面缺陷对电子的俘获，改善电子-空穴的复合效率，从而提高器件光电性能及稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种纳米材料的制备方法的流程示意图。