量子点器件和电子设备制造技术

技术编号:24965490 阅读:39 留言:0更新日期:2020-07-21 15:09
公开量子点器件和电子设备。所述量子点器件包括:彼此面对的阳极和阴极;在所述阳极和所述阴极之间的量子点层;在所述阳极和所述量子点层之间的空穴传输层,所述空穴传输层配置成提高从所述阳极到所述量子点层的空穴传输性质;在所述阴极和所述量子点层之间的无机电子传输层,所述无机电子传输层配置成提高从所述阴极到所述量子点层的电子传输性质;以及在所述阴极和所述量子点层之间的无机电子控制层,所述无机电子控制层配置成降低从所述阴极到所述量子点层的电子传输性质。所述电子设备包括所述量子点器件。

【技术实现步骤摘要】
量子点器件和电子设备对相关申请的交叉引用本申请要求于2019年1月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0005324的优先权、以及由其产生的所有权益,将其全部内容通过引用引入本文中。
公开了量子点器件和电子设备。
技术介绍
与块体材料不同,纳米颗粒的作为固有特性的物理特性(例如,能带隙、熔点等)可通过改变纳米颗粒的颗粒尺寸而控制。例如,当也称为量子点的半导体纳米晶体颗粒被供应光能或电能时,量子点可发射对应于量子点的尺寸的波长的光。因此,量子点可用作发射特定波长的光的发光元件。
技术实现思路
量子点器件可使用量子点作为发光元件。需要改善量子点器件的性能的方法。一种实施方式可提供能够实现改善的性能的量子点器件。一种实施方式提供包括所述量子点器件的电子设备。根据一种实施方式,量子点器件包括:彼此面对的阳极和阴极;在所述阳极和所述阴极之间的量子点层;在所述阳极和所述量子点层之间的空穴传输层,所述空穴传输层配置成提高从所述阳极到所述量子点层的空穴传输性质;在所述阴极和所述量子点层之间的无机电子传输层,所述无机电子传输层配置成提高从所述阴极到所述量子点层的电子传输性质;以及在所述阴极和所述量子点层之间的无机电子控制层,所述无机电子控制层配置成降低从所述阴极到所述量子点层的电子传输性质。所述无机电子控制层可设置在所述阴极和所述无机电子传输层之间、在所述量子点层和所述无机电子传输层之间、或其组合。所述无机电子传输层可包括第一无机材料,并且所述无机电子控制层可包括不同于所述第一无机材料的第二无机材料。所述第一无机材料可包括包含锌的氧化物。所述包含锌的氧化物可由Zn1-xMxO表示,其中M为Mg、Co、Ni、Zr、Mn、Sn、Y、Al、或其组合,并且0≤x<0.5。所述第二无机材料可包括包含镓、镍、铜、钨、锰、铬、钽、铋、铟、铝、铅、锆、或其组合的氧化物、氮化物、硫化物、磷化物或卤化物。所述第二无机材料可包括γ-Ga2O3。所述第一无机材料可包括由Zn1-xMxO表示的包含锌的氧化物,其中M为Mg、Co、Ni、Zr、Mn、Sn、Y、Al、或其组合,且0≤x<0.5,和所述第二无机材料可包括氧化镓(镓氧化物)。所述第一无机材料和所述第二无机材料可各自包括具有小于或等于约10纳米(nm)的平均粒径的纳米颗粒。所述无机电子控制层的最低未占分子轨道(LUMO)能级可分别低于所述量子点层的LUMO能级和所述无机电子传输层的LUMO能级。所述无机电子控制层的能带隙可大于所述量子点层的能带隙和所述无机电子传输层的能带隙。所述无机电子控制层的厚度可小于所述无机电子传输层的厚度。所述无机电子控制层的厚度可为约1nm至约10nm。所述量子点层可包括非镉基(不含镉的)量子点。所述非镉基量子点可包括锌(Zn)以及碲(Te)、硒(Se)、或其组合,或者铟(In)以及锌(Zn)、磷(P)、或其组合。所述量子点可包括:包含以下的芯:锌(Zn)以及碲(Te)、硒(Se)、或其组合,或者铟(In)以及锌(Zn)、磷(P)、或其组合;以及在所述芯的至少一部分上的壳,所述壳包括与所述芯不同的组成。所述壳可包括ZnSeS、ZnS、或其组合。根据一种实施方式,制造量子点器件的方法包括:形成阳极,在所述阳极上形成空穴传输层,在所述空穴传输层上形成量子点层,在所述量子点层上形成无机电子传输层,在所述量子点层上形成无机电子控制层,和在所述无机电子传输层和所述无机电子控制层上形成阴极,其中所述无机电子控制层的形成在所述无机电子传输层的形成之前、在所述无机电子传输层的形成之后、或其组合进行,并且所述量子点层的形成、所述无机电子传输层的形成和所述无机电子控制层的形成各自使用溶液工艺进行。所述无机电子传输层的形成可包括:使用包括Zn前体和任选的M前体的溶液通过溶胶-凝胶反应制备包括由其中0≤x<0.5的Zn1-xMxO表示的无机纳米颗粒的用于无机电子传输层的分散体,其中M为Mg、Co、Ni、Zr、Mn、Sn、Y、Al、或其组合,和涂覆所述用于无机电子传输层的分散体;和所述无机电子控制层的形成可包括:热处理包括Ga前体的溶液以制备包括由γ-Ga2O3表示的无机纳米颗粒的用于无机电子控制层的分散体,和涂覆所述用于无机电子控制层的分散体。根据实施方式,电子设备包括所述量子点器件。所述量子点器件的性能(例如效率和寿命)可改善。附图说明图1-3是显示根据实施方式的量子点器件的示意性横截面图,图4是计数对2θ(耦合的2θ/θ(coupledtwotheta/theta))的图,其显示由在制备实施例2中获得的用于电子控制层的分散体获得的薄膜的X射线衍射(XRD)图,图5和6是强度(任意单位(a.u.))对结合能(电子伏(eV))的图,其分别显示由在制备实施例2中获得的用于电子控制层的分散体获得的薄膜的X射线光电子能谱法(XPS)分析结果,以及图7是原子力显微镜(AFM)照片,其显示由在制备实施例2中获得的用于电子控制层的分散体获得的薄膜的形貌。具体实施方式在下文中,将详细地描述本公开内容的实例实施方式,使得本领域技术人员将理解其。然而,本公开内容可以许多不同的形式体现,并且不被解释为限于本文中阐述的实例实施方式。在附图中,为了清楚,放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。将理解,当一个元件如层、膜、区域或基板被称作“在”另外的元件“上”时,其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反,当一个元件被称作“直接在”另外的元件“上”时,则不存在中间元件。将理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用来描述各种元件、组分、区域、层和/或部分,但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用来使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此,在不背离本文中的教导的情况下,下面讨论的第一“元件”、“组分”、“区域”、“层”或“部分”可称为第二元件、组分、区域、层或部分。本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式且不意图为限制性的。如本文中使用的,单数形式“一个(种)”和“所述(该)”意图包括复数形式,包括“至少一个(种)”,除非内容清楚地另外指明。“至少一个(种)”将不被解释为限于“一个(种)”。“或”意味着“和/或”。如本文中使用的,术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任意和全部组合。将进一步理解,当用在本说明书中时,术语“包含”或“包括”表示存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、和/或组分,但不排除存在或添加一种或多种其它的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合。如本文中使用的“约”包括所陈述的值且意味着在如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.量子点器件,包括:/n彼此面对的阳极和阴极,/n在所述阳极和所述阴极之间的量子点层,/n在所述阳极和所述量子点层之间的空穴传输层,所述空穴传输层配置成提高从所述阳极到所述量子点层的空穴传输性质,/n在所述阴极和所述量子点层之间的无机电子传输层,所述无机电子传输层配置成提高从所述阴极到所述量子点层的电子传输性质,以及/n在所述阴极和所述量子点层之间的无机电子控制层,所述无机电子控制层配置成降低从所述阴极到所述量子点层的电子传输性质。/n

【技术特征摘要】
20190115 KR 10-2019-00053241.量子点器件,包括:
彼此面对的阳极和阴极,
在所述阳极和所述阴极之间的量子点层,
在所述阳极和所述量子点层之间的空穴传输层,所述空穴传输层配置成提高从所述阳极到所述量子点层的空穴传输性质,
在所述阴极和所述量子点层之间的无机电子传输层,所述无机电子传输层配置成提高从所述阴极到所述量子点层的电子传输性质,以及
在所述阴极和所述量子点层之间的无机电子控制层,所述无机电子控制层配置成降低从所述阴极到所述量子点层的电子传输性质。


2.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述无机电子控制层设置在所述阴极和所述无机电子传输层之间、在所述量子点层和所述无机电子传输层之间、或其组合。


3.如权利要求1所述的量子点器件,其中
所述无机电子传输层包括第一无机材料,并且
所述无机电子控制层包括不同于所述第一无机材料的第二无机材料。


4.如权利要求3所述的量子点器件,其中所述第一无机材料包括包含锌的氧化物。


5.如权利要求4所述的量子点器件,其中所述包含锌的氧化物由Zn1-xMxO表示,其中M为Mg、Co、Ni、Zr、Mn、Sn、Y、Al、或其组合,并且0≤x<0.5。


6.如权利要求3所述的量子点器件,其中所述第二无机材料包括包含镓、镍、铜、钨、锰、铬、钽、铋、铟、铝、铅、锆、或其组合的氧化物、氮化物、硫化物、磷化物、或卤化物。


7.如权利要求5或6所述的量子点器件,其中所述第二无机材料包括氧化镓。


8.如权利要求7所述的量子点器件,其中第二无机材料包括γ-Ga2O3。


9.如权利要求3所述的量子点器件,其中所述第一无机材料和所述第二无机材料各自包括具有小于或等于10纳米的平均粒径的纳米颗粒。


10.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述无机电子控制层的最低未占分子轨道能级低于
所述量子点层的最低未占分子轨道能级和
所述无机电子传输层的最低未占分子轨道能级。


11.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述无机电子控制层的能带隙大于
所述量子点层的能带隙和
所述无机...

【专利技术属性】
技术研发人员:金星祐朴建洙丁大荣张银珠
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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