基于納米金屬氧化物量子點發(fā)光二極管的制備及其光電特性的研究.pdf

1、量子點發(fā)光二極管(QLED)是將量子點材料作為發(fā)光層制備的一種電致發(fā)光器件。QLED具有色彩飽和度高、穩(wěn)定性好和可濕法制備等優(yōu)點。目前大量的工作主要是研究用無機材料代替有機材料作為傳輸層材料，以此來克服一直以來有機材料的缺點。和有機材料相比，無機材料作為電子傳輸層熱穩(wěn)定性較好，并受水和氧氣的影響較小。
　　本論文的研究目的是制備無機納米金屬氧化物材料氧化鋅(ZnO)顆粒、二氧化鈦(TiO2)和氧化鎳(NiO)并將它們代替有機材料作

2、為QLED的傳輸層，從而提高QLED器件的發(fā)光能效和光電穩(wěn)定性。首先，回顧了金屬氧化物納米材料的制備方法和QLED的發(fā)展歷程、QLED器件的發(fā)光原理和發(fā)展現(xiàn)狀;接著，介紹了納米ZnO、TiO2和NiO具體制備過程，研究不同材料和制備工藝條件對QLED器件特性的影響;最后，在最佳工藝條件下制備了兩種新型QLED器件，并對其發(fā)光特性進行了研究。本論文主要研究成果如下:
　　(1)研究了量子點層厚度對QLED器件光電特性的影響。在實驗室

3、條件下，以紅光量子點作為發(fā)光層，TiO2作為電子傳輸層材料，制備了不同量子點層厚度的QLED器件。研究發(fā)現(xiàn)，當量子點層的厚度為30 nm時，QLED器件的開啟電壓最低，為5.5 V，均勻性、穩(wěn)定性在實驗條件下也達到最優(yōu)。
　　(2)研究了不同電子傳輸層材料對QLED器件光電特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，納米ZnO作為電子傳輸層制備器件的開啟電壓為2.9 V，電壓較低時發(fā)光峰位為595 nm，電壓較高時，QLED器件的發(fā)光峰位為430 nm

4、和595 nm。納米TiO2作為電子傳輸層制備的器件的開啟電壓為5.2 V，電壓較低時發(fā)光峰位為595 nm，電壓較高時QLED器件的發(fā)光峰位為470 nm和595 nm。相比之下，納米TiO2作為電子傳輸層的器件穩(wěn)定性和發(fā)光均勻性會更好。
　　(3)發(fā)光顏色可調QLED器件的制備。將納米ZnO和TiO2溶液體積比為1∶1混合溶液作為QLED器件的電子傳輸層，電壓較低時發(fā)光峰位為595 nm，電壓較高時QLED器件的發(fā)光峰位為43

5、0 nm，470 nm和595 nm，且隨著電壓的變化發(fā)光顏色可以調制。
　　(4)研究了溫度對NiO薄膜性能的影響和純無機QLED器件的制備。研究了溫度對NiO薄膜的厚度、電阻、粗糙度和吸收光譜的影響，實驗證明基底加熱溫度為300℃時，薄膜的各方面特性最好。同時，將納米NiO作為空穴傳輸層，TiO2作為電子傳輸層制備全無機QLED器件，研究了TiO2層厚度對器件光電特性的影響，當厚度為12nm時，器件的光電特性達到最優(yōu)，此時開啟