[发明专利]电子传输材料及其制备方法、发光二极管

说明书

本发明属于光电材料技术领域，具体涉及一种电子传输材料及其制备方法、发光二极管。该电子传输材料的制备方法包括如下步骤：提供锌盐和氧化石墨烯，将所述锌盐与所述氧化石墨烯溶于碱液中，进行加热处理，得还原氧化石墨烯/ZnO复合材料溶液；提供多巴胺溶液和氧化剂，将所述多巴胺溶液和所述氧化剂加入所述还原氧化石墨烯/ZnO复合材料溶液中，进行交联反应，得到所述电子传输材料。该制备方法得到的电子传输材料与电极基底之间结合的更加牢固，材料界面之间形成欧姆接触，将电阻降到最小，提高了开路电压，有利于提高电子传输效率，增强器件的发光效率与显示性能。

技术领域

本发明属于光电材料技术领域，具体涉及一种电子传输材料及其制备方法、发光二极管。

背景技术

ZnO纳米颗粒具有稳定的纤锌矿晶型结构，在室温下有着较宽的带隙（3.37eV）和较强的激子束缚能（60 meV），在可见绿光区（约520 nm）有着强的荧光发射峰。由于ZnO纳米颗粒优异的性能，引起了研究者强烈的关注，广泛地用于发光二极管（LED）、紫外光电探测器、光伏器件、透明电极、传感器、光催化等领域。ZnO之所以在电子传输材料界如此受欢迎，主要有两方面的原因，一方面：制备方法简单、成本低、无毒、环境友好；另一方面：透光率高、较高电子迁移率、高载流子浓度，宽带隙。

石墨烯和富勒稀一样是碳族材料，但石墨烯是一种只有一个原子层厚度的二维材料，由sp²杂化碳原子组成的六元环结构使其具有奇特的电学、光学、热学和机械性能。作为一种无带隙的半导体材料，石墨烯电学性能优异，在室温下的电子迁移率能够到达10000cm²V^-1s^-1，并且拥有大面积微米级别的π-π键共辄平面。由于只有单原子层的厚度和大面积的二维平面结构，使其具有极大的比表面积，因此当它和化合物混合时就能形成大的接触面。肼和二甲肼作为还原剂被广泛地应用于化学还原氧化石墨烯法制备石墨烯。但是，肼有毒性、不安全、不稳定，并且，在还原过程中会引入C-N基团。得到的石墨烯会发生团聚而不溶于水和有机溶剂。

ZnO纳米材料与石墨烯或者氧化石墨烯形成的杂化材料开始受到科研人员的关注。最近，Park小组制备了一种石墨烯/氧化锌的杂化结构：在石墨烯薄膜上生长ZnO纳米杆，表现出优异的电学性能和良好的透光性。石墨烯/氧化锌杂化薄膜同样可以用超声喷雾热分解的方法制备，该薄膜具有良好的充放电性能。还有W.T.Zheng等人利用等离子体增强的化学气相沉积法制备的石墨烯-氧化锌杂化材料的场致发射性能得到了较大的改善。尽管此纳米材料已经作为电子受体应用于OPV（有机太阳能电池）中，但是此材料作为电子传输层未有人报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种电子传输材料及其制备方法、发光二极管，旨在解决现有电子传输材料传输效率低，影响发光器件的发光效率的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种电子传输材料的制备方法，包括如下步骤：

提供锌盐和氧化石墨烯，将所述锌盐与所述氧化石墨烯溶于碱液中，进行加热处理，得还原氧化石墨烯/ZnO复合材料溶液；

提供多巴胺溶液和氧化剂，将所述多巴胺溶液和所述氧化剂加入所述还原氧化石墨烯/ZnO复合材料溶液中，进行交联反应，得到所述电子传输材料。

本发明另一方面提供一种电子传输材料，所述电子传输材料由本发明上述制备方法制得。

最后，本发明还提供一种发光二极管，包括电子传输层，所述电子传输层含有本发明的上述电子传输材料的制备方法制得的电子传输材料。