一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法及其半导体器件技术

本发明专利技术涉及量子点合成领域，具体涉及一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法及其半导体器件，所述制备方法包括以下步骤：S1：将锌前驱体溶解在油酸和油胺中，获得油酸锌前驱体混合液；S2：将量子点加入S1步骤中的油酸锌前驱体混合液；再加入NaHCO3并于180‑270℃下反应1h；S3：反复溶解于甲苯和无水乙醇中，进行沉淀离心处理，获得量子点/氧化锌核壳结构。应用本发明专利技术所述量子点/氧化锌核壳结构材料可以增强QLED器件的量子效率和抵御光漂白的能力，从而减少在单个粒子水平上的荧光发射闪烁，这种量子点电致发光器件能够实现：1)高效电荷注入、2)高发光亮度、3)低驱动电压、4)高器件效率等优异器件性能。

Preparation method of quantum dot / Zinc Oxide core shell structure and semiconductor device thereof

The invention relates to the field of quantum dot synthesis, in particular to a preparation method of a quantum dot / Zinc Oxide core shell structure and a semiconductor device. The preparation method comprises the following steps: S1: dissolving the zinc precursor in oleic acid and oleamine and obtaining a zinc oleate precursor mixture; S2: adding the quantum dots to the zinc oleate in the S1 step The precursor mixture was added to NaHCO3 and reacted to 1H at 180 at 270 C; S3: repeatedly dissolved in toluene and anhydrous ethanol, the QDs / Zinc Oxide nuclear shell structure was obtained by precipitation centrifugation. The quantum dots / Zinc Oxide nuclear shell structure materials described in this invention can enhance the quantum efficiency of the QLED device and the ability of Di Yuguang bleaching to reduce the fluorescence emission flicker on a single particle level. This quantum dot electroluminescent device can achieve: 1) high efficiency charge injection, 2) high luminance, 3) low driving voltage, 4). High device efficiency and other excellent device performance.

【技术实现步骤摘要】
一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法及其半导体器件
本专利技术涉及量子点合成领域，具体涉及一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法及其半导体器件。
技术介绍
随着量子点合成技术的不断完善与发展，具有高效发光效率的红光、绿光、蓝光量子点被广泛制备。基于量子点材料的量子点电致发光二极管器件(Quantumdotlight-emittingdiodes，QLED)借助于量子点纳米材料的特性和优化，已经在显示画质、器件性能、制造成本等方面展现出了巨大的潜力。但因寿命短，材料稳定性差等原因，使使用受到限制。而本专利技术提出的一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法及其半导体器件，是将半导体壳层生长在量子点纳米晶核的表面，改善了量子点纳米晶核结构的光学性质，减少在单个粒子水平上的荧光闪烁，克服现有技术的不足，专利技术的一种量子点(包括核壳量子点和合金量子点)/氧化锌核壳结构及其半导体器件，解决了QLED技术中的量子点稳定性差、电荷注入效率低、光/电致发光效率低等问题。
技术实现思路
为了有效解决上述问题，本专利技术提供一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法及其半导体器件。本专利技术的具体技术方案如下：一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1：在温度为110℃-130℃的环境下，将锌前驱体溶解在油酸和油胺中，获得油酸锌前驱体混合液；S2：在温度为100℃-120℃的环境下，将量子点加入S1步骤中的油酸锌前驱体混合液；再加入NaHCO3并于180-270℃下反应1h；S3：将S2步骤中的产物，反复溶解于甲苯和无水乙醇中，进行沉淀离心处理，获得量子点/氧化锌核壳结构。进一步地，步骤S1中所述锌前驱体包括：Zn的前驱体，所述Zn的前驱体为二甲基锌、二乙基锌、醋酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌、油酸锌或硬脂酸锌。进一步地，步骤S1中所述NaHCO3包括：(NH4)2CO3，NaH2PO4,KOH，NaOH。进一步地，所述步骤S2中，所述量子点包括二元相量子点、三元相量子点、四元相量子点和五元相量子点中的一种；所述二元相量子点包括但不限于CdSe、CdS、PbSe、PbS、ZnS、InP、HgS、AgS；三元相量子点包括但不限于ZnXCd1-XS/ZnS、CuInS、PbSeXS1-X/PbS、CdSe/CdS；四元相量子点包括但不限于CuInSeS、ZnXCd1-XSe/ZnS、CdSe/CdS、InP/ZnS；五元相量子点包括但不限于InP/ZnSeS、CuInSe/ZnS。一种正置顶发射QLED器件的制备方法，所述制备方法采用所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述制备方法包括以下步骤：S1：提供一衬底，在所述衬底上形成反射阳极；所述反射阳极为铝电极或银电极，所述反射阳极的厚度为30-800nm；S2：在所述反射阳极上依次沉积空穴传输层、量子点发光层，随后对量子点发光层进行氧化刻蚀，沉积电子传输层；所述量子点发光层采用所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述量子点发光层的厚度为10-100nm；S3：在所述电子传输层上沉积一透明阴极，制得正置顶发射QLED器件；所述透明阴极为ITO或薄层金属电极；所述空穴传输层、量子点发光层及电子传输层通过溶液加工法或真空蒸镀法进行沉积。进一步地，所述反射阳极与空穴传输层之间还可设置空穴注入层；所述空穴注入层的厚度为10-150nm，所述空穴注入层的材料为PEDOT:PSS、MoO3、VO2或WO3中的至少一种。一种正置底发射QLED器件的制备方法，所述制备方法采用所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述制备方法包括以下步骤：S1：提供一衬底，在所述衬底上形成透明阳极；所述透明阳极为图案化的ITO；S2：在所述透明阳极上依次沉积空穴传输层、量子点发光层，随后对量子点发光层进行氧化刻蚀，沉积电子传输层；所述量子点发光层采用所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述量子点发光层的厚度为10-100nm；S3：在所述电子传输层上蒸镀一反射阴极，制得正置底发射QLED器件；所述空穴传输层、量子点发光层及电子传输层通过溶液加工法或真空蒸镀法进行沉积。进一步地，所述透明阳极与空穴传输层之间还可设置空穴注入层；所述空穴注入层的厚度为10-150nm，所述空穴注入层的材料为PEDOT:PSS、MoO3、VO2或WO3中的至少一种。一种反置顶发射QLED器件的制备方法，所述制备方法采用所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述制备方法包括以下步骤：S1：提供一衬底，在所述衬底上形成反射阴极；所述反射阴极为铝电极或银电极，所述反射阴极厚度为30-800nm；S2：在所述反射阴极上依次沉积电子传输层、量子点发光层，随后对量子点发光层进行氧化刻蚀，沉积空穴传输层；所述量子点发光层采用所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述量子点发光层的厚度为10-100nm；S3：在所述空穴传输层上沉积一透明阳极，制得反置顶发射QLED器件；所述透明阳极为图案化的ITO；所述空穴传输层、量子点发光层及电子传输层通过溶液加工法或真空蒸镀法进行沉积；在所述空穴传输层与透明阳极之间还可设置空穴注入层；所述空穴注入层的厚度为10-150nm，所述空穴注入层的材料为PEDOT:PSS、MoO3、VO2或WO3中的至少一种。一种反置底发射QLED器件的制备方法，所述制备方法采用所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述制备方法包括以下步骤：S1：提供一衬底，在所述衬底上形成透明阴极；S2:在所述透明阴极上依次沉积电子传输层、量子点发光层,随后对量子点发光层进行氧化刻蚀，沉积空穴传输层；S3：在所述空穴传输层上蒸镀一反射阳极，制得反置底发射QLED器件；所述空穴传输层、量子点发光层及电子传输层通过溶液加工法或真空蒸镀法进行沉积。本专利技术的有益之处：应用本专利技术所述量子点/氧化锌核壳结构材料可以增强QLED器件的量子效率和抵御光漂白的能力，从而减少在单个粒子水平上的荧光发射闪烁，这种量子点电致发光器件能够实现：1)高效电荷注入、2)高发光亮度、3)低驱动电压、4)高器件效率等优异器件性能；同时，本专利技术所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，具有易于控制氧化锌层厚度和光学性能稳定的特点，能够充分满足并配合器件中其他功能层的能级结构，例如电子注入层纳米氧化锌ZnO或者纳米ZnMgO，以实现器件整体能级结构的匹配，增加载流子注入，从而有助于实现高效稳定的QLED器件。这一性质可实现具有高效电荷注入、高发光亮度、低驱动电源以及高器件效率等优异性能的高效QLED器件。附图说明图1为本专利技术第一实施例的整体结构示意图；图2为本专利技术所述正置顶发射QLED器件的结构层次图；图3为本专利技术所述正置底发射QLED器件的结构层次图；图4为本专利技术所述反置顶发射QLED器件的结构层次图；图5为本专利技术所述反置底发射QLED器件的结构层次图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1：在温度为110℃‑130℃的环境下，将锌前驱体溶解在油酸和油胺中，获得油酸锌前驱体混合液；S2：在温度为100℃‑120℃的环境下，将量子点加入S1步骤中的油酸锌前驱体混合液；再加入NaHCO3并于180‑270℃下反应1h；S3：将S2步骤中的产物，反复溶解于甲苯和无水乙醇中，进行沉淀离心处理，获得量子点/氧化锌核壳结构。

【技术特征摘要】
1.一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1：在温度为110℃-130℃的环境下，将锌前驱体溶解在油酸和油胺中，获得油酸锌前驱体混合液；S2：在温度为100℃-120℃的环境下，将量子点加入S1步骤中的油酸锌前驱体混合液；再加入NaHCO3并于180-270℃下反应1h；S3：将S2步骤中的产物，反复溶解于甲苯和无水乙醇中，进行沉淀离心处理，获得量子点/氧化锌核壳结构。2.根据权利要求1所述一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述锌前驱体包括：Zn的前驱体，所述Zn的前驱体为二甲基锌、二乙基锌、醋酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌、油酸锌或硬脂酸锌。3.根据权利要求1所述一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述NaHCO3包括：(NH4)2CO3，NaH2PO4,KOH，NaOH。4.根据权利要求1所述一种量子点/氧化锌核壳结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述量子点包括二元相量子点、三元相量子点、四元相量子点和五元相量子点中的一种；所述二元相量子点包括但不限于CdSe、CdS、PbSe、PbS、ZnS、InP、HgS、AgS；三元相量子点包括但不限于ZnXCd1-XS/ZnS、CuInS、PbSeXS1-X/PbS、CdSe/CdS；四元相量子点包括但不限于CuInSeS、ZnXCd1-XSe/ZnS、CdSe/CdS、InP/ZnS；五元相量子点包括但不限于InP/ZnSeS、CuInSe/ZnS。5.一种正置顶发射QLED器件的制备方法，所述制备方法采用上述权利要求1-4任意之一所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述制备方法包括以下步骤：S1：提供一衬底，在所述衬底上形成反射阳极；所述反射阳极为铝电极或银电极，所述反射阳极的厚度为30-800nm；S2：在所述反射阳极上依次沉积空穴传输层、量子点发光层，随后对量子点发光层进行氧化刻蚀，沉积电子传输层；所述量子点发光层采用所述的量子点/氧化锌核壳结构材料，所述量子点发光层的厚度为10-100nm；S3：在所述电子传输层上沉积一透明阴极，制得正置顶发射QLED器件；所述透明阴极为ITO或薄层金属电极；所述空穴传输层、量子点发光层及电子传输层通过溶液加工法或真空蒸镀法进行沉积。6.根据权利要求5所述一种正置顶发射QLED器件的制备方法，其特征在于，所述反射阳极与空穴传输层之间还可设置空穴注入层；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小卫，刘政，邱成峰，王恺，刘召军，
申请(专利权)人：南方科技大学，深圳扑浪创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44