量子點(diǎn)（QDs）因具有熒光量子產(chǎn)率高、單色性佳、發(fā)射光譜隨尺寸連續(xù)可調(diào)、光化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性強(qiáng),且可采用溶液法制備等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為下一代平板顯示和固態(tài)照明應(yīng)用中最具潛力的發(fā)光材料。量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）自1994年出現(xiàn)至今,器件性能（亮度、外量子效率和使用壽命）已滿足低亮度顯示（室內(nèi)顯示）的要求。然而,QLED在高亮度下的短壽命仍限制著它在戶外顯示和照明中的應(yīng)用。截至目前,只有紅色QLED可以在高亮度下保持長(zhǎng)壽命,綠色和藍(lán)色QLED尚無相關(guān)報(bào)道。這主要是因?yàn)榕c紅色QLED相比,在有機(jī)-無機(jī)雜化器件結(jié)構(gòu)中（即有機(jī)材料作為空穴傳輸層,無機(jī)氧化物（特別是Zn O）作為電子傳輸層）,藍(lán)、綠色量子點(diǎn)發(fā)光層和空穴傳輸層之間較大的能級(jí)勢(shì)壘降低了空穴的注入效率,使得過剩的電子在發(fā)光層和空穴傳輸層的界面處積累,進(jìn)而導(dǎo)致高電流下的效率滾降和器件的性能衰減。因此,空穴能級(jí)失配成為阻礙綠色和藍(lán)色QLED性能進(jìn)一步改善的關(guān)鍵問題。針對(duì)這一問題,首先,尋找一種能級(jí)匹配且具有高空穴遷移率的空穴傳輸材料是顯而易見的,但是這類材料的設(shè)計(jì)合成是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn);其次,調(diào)控電子傳輸層以減少電子的注入,這一方法雖然能夠改... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

半導(dǎo)體材料能級(jí)結(jié)構(gòu)隨尺寸的變化情況[13]

CdZnSe綠色核殼量子點(diǎn)殼層材料、組分和厚度對(duì)發(fā)光二極管性能影響的研究21.1.1半導(dǎo)體量子點(diǎn)的基本性質(zhì)相對(duì)于體相半導(dǎo)體材料，半導(dǎo)體量子點(diǎn)因其獨(dú)特的準(zhǔn)零維納米材料結(jié)構(gòu)[14]，衍生出許多奇異的物理化學(xué)性質(zhì)。量子尺寸效應(yīng)：即隨著量子點(diǎn)尺寸的逐漸減小，量子點(diǎn)的吸收光譜出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象[15]，且尺寸越小，其光譜的藍(lán)移程度越大。因此，通過調(diào)節(jié)量子點(diǎn)的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸可以來調(diào)控量子點(diǎn)的帶隙寬度，進(jìn)而獲得具有不同峰位的量子點(diǎn)發(fā)光材料。如圖1-2所示，通過改變量子點(diǎn)的化學(xué)組分和尺寸，實(shí)現(xiàn)了光譜在整個(gè)可見光區(qū)內(nèi)的連續(xù)可調(diào)[16-19]。圖1-2不同組成和尺寸的量子點(diǎn)可諧調(diào)發(fā)射[16]斯托克斯效應(yīng)：量子點(diǎn)材料具有較大的斯托克斯位移（即熒光發(fā)射光譜相對(duì)于激發(fā)光譜紅移），這樣可以很好地避免熒光發(fā)射光譜和激發(fā)光譜的重疊，從而使量子點(diǎn)能夠很好地應(yīng)用于生物標(biāo)記領(lǐng)域。光化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)：量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度和穩(wěn)定性分別是常用有機(jī)熒光材料（羅丹明6G）20倍、100倍以上，酸堿度、溫度、溶劑等因素對(duì)量子點(diǎn)的光化學(xué)穩(wěn)定性影響很校這種良好的光化學(xué)穩(wěn)定性[20,21]對(duì)生物研究等領(lǐng)域的應(yīng)用十分有利[22]。寬的激發(fā)光譜和窄的發(fā)射光譜：使用同一激發(fā)光可以對(duì)不同粒徑的量子點(diǎn)進(jìn)行激發(fā)，來實(shí)現(xiàn)多色標(biāo)記檢測(cè)，并且量子點(diǎn)具有窄且對(duì)稱（半峰寬僅為20-30nm）[23]、無拖尾的熒光發(fā)射峰，可以保證在多色檢測(cè)中不發(fā)生光譜重疊的現(xiàn)象。熒光壽命長(zhǎng)：與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光材料（熒光壽命一般為幾納秒）相比，量子點(diǎn)的熒

第一章緒論3光壽命可以高達(dá)數(shù)十納秒。此外，由于量子點(diǎn)表面包覆了一層有機(jī)配體，使它可以很好地溶解在有機(jī)溶劑中，具有很好的溶液可加工性[24]�？偠灾孔狱c(diǎn)獨(dú)特、優(yōu)異的性質(zhì)使其在顯示照明[25,26]、光伏電池、生物標(biāo)記等方向有著極為廣泛的應(yīng)用前景。1.1.2半導(dǎo)體量子點(diǎn)的合成半導(dǎo)體量子點(diǎn)的合成方法主要分為水相合成法和有機(jī)相合成法。水相合成法具有操作簡(jiǎn)單、成本低、對(duì)環(huán)境友好、生物相容性高且易大規(guī)模制備等優(yōu)點(diǎn)，常被應(yīng)用于生物檢測(cè)領(lǐng)域。圖1-3是Weller等人首次采用水相法合成CdTe量子點(diǎn)的過程[27]，但是，這一方法合成的量子點(diǎn)熒光量子產(chǎn)率低且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、受反應(yīng)條件影響較大。因此，水相法合成的量子點(diǎn)一般不應(yīng)用于量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）中。圖1-3CdTe量子點(diǎn)水相合成法[27]有機(jī)相合成法是目前合成高質(zhì)量量子點(diǎn)的一種方法，它指在高溫有機(jī)溶劑中進(jìn)行的合成方法[28-32]，分為熱注入法[14,33-35]和一鍋法[36]。其中熱注入法是最常用的有機(jī)相合成法，即在高溫條件下快速注入前驅(qū)體溶液，使其瞬間反應(yīng)和成核，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，單體的濃度逐漸下降，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)臨界點(diǎn)成核過程結(jié)束，然后量子點(diǎn)進(jìn)入了緩慢生長(zhǎng)的過程。熱注入法使得量子點(diǎn)合成中成核和生長(zhǎng)完美分離，合成的量子點(diǎn)具有尺寸均一、單分散性良好、光學(xué)性質(zhì)優(yōu)異等特點(diǎn)。然而，熱注入法只能用于合成少量量子點(diǎn)，且可用于一次快速熱注射的前驅(qū)體有限。為此，2005年Cao等人[37]將所有的反應(yīng)溶液混合在


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