量子點（QDs）是一種獨特的發(fā)光材料,具有可調(diào)節(jié)的發(fā)光波長,飽和的發(fā)射顏色,接近100%的量子產(chǎn)率,高的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性以及可采用溶液法加工處理等優(yōu)點。量子點這些優(yōu)異的性能,使量子點在許多領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。以量子點作為研究基礎(chǔ)的量子點發(fā)光二極管（QLED）也同樣受到研究工作者的廣泛關(guān)注。隨著對量子點合成技術(shù)、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,以及對器件的結(jié)構(gòu)、電荷傳輸層材料的改善,器件的效率、亮度和穩(wěn)定性都得到了明顯的提升。但是藍(lán)色器件的整體性能依然落后于紅色和綠色。與紅色和綠色量子點相比,藍(lán)色量子點的最高占據(jù)分子軌道（HOMO）較低,空穴傳輸層（HTL）與量子點的HOMO之間的能級勢壘較大,造成空穴的注入比較困難,電子注入過剩,電荷注入不平衡等問題從而導(dǎo)致器件的整體性能較差。在構(gòu)筑器件過程時,為了有效降低空穴的注入勢壘,提高空穴的注入,既可以采用價帶較低的空穴傳輸層或采用逐級降低的空穴傳輸層來提高空穴的注入,也可以采用在QDs與電子傳輸層（ETL）之間增加一層阻擋層來抑制電子的過量注入,提高電荷注入平衡,繼而提高器件的效率。近期研究者們發(fā)現(xiàn),優(yōu)化電荷傳輸材料,可以使藍(lán)色器件的性能得到一些提升,但此... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

隨著量子點的粒徑以及組分得到400-820nm范圍的峰位[18]

基于組分與殼層調(diào)控合成藍(lán)色CdZnSeS梯度合金量子點以及在QLED應(yīng)用4層構(gòu)筑器件，器件的性能得到了顯著的提升。紅、綠、藍(lán)三色的器件效率分別達(dá)到了30.9%[62]，25.04%[63]，19.8%[64]，如圖1-3。紅色、綠色器件的亮度也都滿足了顯示和照明的需求。圖1-3（a）QLED器件結(jié)構(gòu)示意圖[63]（b-d）為紅[62]、綠[63]、藍(lán)[64]三色器件效率最大數(shù)據(jù)圖。1.2量子點的合成及結(jié)構(gòu)1.2.1量子點的合成半導(dǎo)體量子點自發(fā)現(xiàn)以來由于其優(yōu)良的性能受到研究人員的廣泛關(guān)注，因此合成高性能的量子點對于后續(xù)的應(yīng)用意義重大。量子點一般在液相中合成，前驅(qū)體分散在溶劑中，產(chǎn)物是溶液中產(chǎn)生的新相。合成過程可以簡單地看作前驅(qū)體之間反應(yīng)生成單體，然后單體聚合成晶體[11]。因此成核和生長是合成過程中兩個重要的部分[65-67]。成核主要可分為兩種類型：均相成核以及非均相成核。在沒有固液界面幫助下的成核叫均相成核，LaMer等人研究了成核與生長并提供了一個理論模型，當(dāng)溶液過飽和時，會產(chǎn)生新相，（如圖1-4）以提高溶液的穩(wěn)定性。非均相成核指需要借助固液界面來幫助成核，單體將會在已經(jīng)生成的核上外延生長[68-69]。當(dāng)單體連續(xù)在核上面沉積，量子點的生長過程就開始了。

第一章緒論5圖1-4LaMer曲線：溶液中過飽和的程度隨時間的變化[68]。納米晶體的合成方法可分為注射法和非注射法[18,70-71]。非注射法的合成方法簡單，且有利于大規(guī)模制備，但由于在合成過程中較難控制升溫速率，而這個因素對量子點的性能有較大影響，可能會使生成的量子點有較差的尺寸分布。因此，目前多采用注射法來合成量子點。BawendiM團隊首次采用熱注入法來合成CdSe量子點，并且此種方法可以很好地分離成核和生長，使量子點有較好的尺寸分布[72]。為了合成高質(zhì)量的量子點，需要設(shè)計一個合理的反應(yīng)體系，因此選擇合適的反應(yīng)前驅(qū)體非常重要，既能控制量子點的生成速率，又能控制納米晶體的生長。彭笑剛課題組[73]采用氧化鎘（CdO）以及醋酸鎘（Cd(Ac)2）代替有機金屬化合物二甲基鎘（Cd(CH3)2），最終獲得了粒徑分布均勻的CdSe量子點。這主要是CdO以及Cd(Ac)2相對于金屬有機化合物反應(yīng)活性較低，當(dāng)前驅(qū)體的反應(yīng)活性過高時，成核速率過快，量子點的生長是由奧斯特瓦爾德熟化導(dǎo)致的，而反應(yīng)活性較低時，前驅(qū)體逐漸分解，且反應(yīng)速率較低，可以很好地把成核和生長分離開，因此可以獲得窄尺寸分布的量子點[74]。量子點的合成條件（如反應(yīng)溫度，溶劑，濃度等）與反應(yīng)物的化學(xué)勢有關(guān)，這些對納米晶體的穩(wěn)定性有很大影響。2014年申懷彬課題組采用高溫成核以及更高溫度生長殼層的方式合成CdZnS/ZnS藍(lán)色量子點，如圖1-5，最終獲得接近100%的量子產(chǎn)率。并且這種量子點在經(jīng)過配體交換后仍然可以維持一個較高的量子產(chǎn)率[75-76]。


本文編號：3114498