[发明专利]纳米材料及其制备方法、量子点发光二极管及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米材料，所述纳米材料包括ZnO纳米材料和掺杂在ZnO晶格中的掺杂元素，且所述掺杂元素为Er元素和Yb元素。本发明提供的纳米材料，通过Er元素和Yb元素的共掺杂，提高了ZnO纳米材料的电子传输能力，用作量子点发光二极管的电子传输层时，能够促进电子‑空穴在量子点发光层中有效地复合，进而降低激子累积对器件性能的影响，提高量子点发光器件的发光效率。

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种纳米材料及其制备方法，以及一种量子点发光二极管及其制备方法。

背景技术

半导体量子点具有量子尺寸效应，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，如CdSe QDs的发光波长调谐范围可以从蓝光一直到红光。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。近年来，无机半导体作为电子传输层成为比较热的研究内容。纳米ZnO和ZnS是宽禁带半导体材料，由于具有量子限域效应、尺寸效应和优越的荧光特性等优点而吸引了众多研究者的目光。因此，在近十几年里，ZnO和ZnS纳米材料已经在光催化、传感器、透明电极、荧光探针、二极管、太阳能电池和激光器等领域的研究中显示出了巨大的发展潜力。

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，这种能带结构特点决定了ZnO可成为合适的电子传输层材料。元素掺杂ZnO可以改变半导体材料的电学、光学等性质，也可以进一步提高纳米材料的各种物理性能。对进行元素掺杂，能在一定程度上调节禁带宽度、导电性并增强透射率。可调的禁带宽度为器件提高性能提供了很好的条件，如量子点光发射二极管，量子点激光二极管等。但是目前，元素掺杂ZnO的来源单一，且大多元素掺杂ZnO通常在成膜工艺中直接制备获得，合成过程复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米材料及其制备方法，旨在解决掺杂ZnO来源单一，且制备方法复杂的问题。

本发明的另一目的在于提供一种以上述纳米材料作为电子传输层材料的量子点发光二极管及其制备方法。

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纳米材料，所述纳米材料包括ZnO纳米材料和掺杂在ZnO晶格中的掺杂元素，且所述掺杂元素为Er元素和Yb元素。

本发明第二方面提供一种纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

将锌盐、铒盐和镱盐溶于有机溶剂中，制备锌盐、铒盐和镱盐的混合溶液；

在所述混合溶液中加入碱，加热反应，制备Er元素和Yb元素共掺杂的氧化锌纳米材料，其中，所述碱选自在反应体系中能产生氢氧根离子的有机碱或无机碱。

本发明第三方面提供量子点发光二极管，包括相对设置的阴极和阳极，在所述阴极和所述阳极之间设置的量子点发光层，以及在所述阴极和所述量子点发光层之间设置的电子传输层，所述电子传输层的材料包括ZnO纳米材料和掺杂在ZnO晶格中的掺杂元素，且所述掺杂元素为Er元素和Yb元素。

本发明第四方面提供量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：

提供基板；

将锌盐、铒盐和镱盐溶于有机溶剂中，制备锌盐、铒盐和镱盐的混合溶液；在所述混合溶液中加入碱，加热反应，制备前驱体溶液，其中，所述碱选自在反应体系中能产生氢氧根离子的有机碱或无机碱；

在所述基板表面沉积所述前驱体溶液后，进行退火处理，得到电子传输层。