核-殼結(jié)構(gòu)鋅基化合物量子點(diǎn)的電致發(fā)光特性的研究.pdf

1、鋅基化合物量子點(diǎn)材料具有寬帶隙、較好的電子傳輸特性、綠色環(huán)保、制備簡單等特點(diǎn)，逐漸受到了廣泛的關(guān)注。將量子點(diǎn)制成電致發(fā)光(EL)器件后，量子點(diǎn)內(nèi)部存在的大量的本征缺陷態(tài)將會參與發(fā)光，利用這些缺陷發(fā)射可以實(shí)現(xiàn)不同顏色的發(fā)射。但是在摻雜量子點(diǎn)當(dāng)中，來自本征缺陷的發(fā)射會影響到摻雜劑的發(fā)光，影響摻雜劑的發(fā)射效率。選用能帶匹配的核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，既可以減少納米晶表面的缺陷，獲得高效的發(fā)光效率，還可以實(shí)現(xiàn)對載流子的限制，調(diào)制在光電器件中的載流子傳輸過

2、程，優(yōu)化器件的性能。本論文對具有核殼結(jié)構(gòu)的鋅基化合物ZnS、ZnO量子點(diǎn)在包覆前后的EL性能和器件的載流子傳輸機(jī)制等方面進(jìn)行了對比和研究，具體研究結(jié)果如下：
　　1)通過旋涂技術(shù)制備了不同SiO2濃度的 ZnS：Mn/SiO2量子點(diǎn)器件，發(fā)現(xiàn)不含SiO2的ZnS：Mn量子點(diǎn)電致發(fā)光器件體現(xiàn)了ZnS的本征缺陷發(fā)射；由于SiO2的限制作用使更多載流子積聚在ZnS中，增大了低濃度的Mn離子俘獲到載流子的幾率，觀測到了Mn的發(fā)射光譜。對比

3、了SiO2包覆下的不同顆粒大小ZnS：Mn量子點(diǎn)的EL光譜，發(fā)現(xiàn)量子點(diǎn)的顆粒大小的變化不會對Mn的發(fā)射產(chǎn)生影響。在此基礎(chǔ)上，將ZnS：Mn/SiO2量子點(diǎn)和有機(jī)材料PVK：TPD制備成復(fù)合器件，得到了很好的白光發(fā)射。
　　2)開展了將ZnS/SiO2量子點(diǎn)和有機(jī)材料復(fù)合發(fā)光器件的工作機(jī)制研究。針對ZnS/SiO2量子點(diǎn)與PVP復(fù)合活性層材料，通過勻膠方法制備了電致發(fā)光薄膜器件。通過對EL光譜的分析認(rèn)為其中510nm-560nm波段

4、的綠光發(fā)射來源于ZnS較低的缺陷能級，相對較弱的400nm左右的藍(lán)紫光發(fā)射則是由于高能態(tài)的缺陷能級俘獲電子的幾率增大造成的。由于PVP形成的能級階梯降低了電子的注入勢壘與SiO2的寬帶在ZnS表面形成高勢壘的共同影響，使電子更易于注入到ZnS層并在其中積聚，有效的增加了高能態(tài)缺陷能級俘獲電子的幾率，提升了高能波段的發(fā)光效率，器件的色坐標(biāo)也隨電壓的升高而趨于白光發(fā)射。
　　3)采用ZnO/SiO2量子點(diǎn)作為空穴緩沖層用旋涂的方法制備