【摘要】：量子點(diǎn)發(fā)光材料具有發(fā)射峰窄、發(fā)光效率高、光譜可調(diào)、熒光壽命長、溶液穩(wěn)定性好等特性,非常適合用作虛擬實(shí)境(Virtual Reality簡稱VR)、車載顯示器、智能手機(jī)、平板電腦等顯示設(shè)備的發(fā)光材料。將量子點(diǎn)應(yīng)用于平板顯示技術(shù)即量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)。QLED具有高亮度、較好穩(wěn)定性、高色彩飽和度、廣色域等優(yōu)勢,在新一代顯示技術(shù)中具有強(qiáng)有力的競爭優(yōu)勢。第一代有機(jī)發(fā)光二極管是一種小分子有機(jī)器件,采用三明治夾層結(jié)構(gòu)構(gòu)成有機(jī)雙層結(jié)構(gòu)。但是高效率的OLED需要一個(gè)多層結(jié)構(gòu)來平衡載流子的傳輸,便于激子復(fù)合發(fā)光。20世紀(jì)90年代后期,有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜,由載流子注入層、載流子傳輸層、激子復(fù)合層以及發(fā)光層構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)的器件。多層器件可以通過真空熱蒸鍍的方法沉積得到,但這種方法也存在許多缺點(diǎn),如材料利用率低、擴(kuò)展性差、成本高和圖案化困難等。溶液旋涂法可以減少制造成本,經(jīng)過不斷的探索和研究,使用溶液旋涂法進(jìn)行QLED發(fā)光器件的組裝,這種方法大大簡化了加工工藝,降低了生產(chǎn)成本,便于制作大面積的發(fā)光器件,這種方法越來越得到人們的廣泛關(guān)注。根據(jù)載流子傳輸層的不同,可以將量子點(diǎn)發(fā)光二極管分為無機(jī)載流子傳輸層QLED和有機(jī)載流子傳輸層QLED,雖然無機(jī)載流子傳輸層有一定的空氣穩(wěn)定性,但是空穴和電子不均衡,電子注入速率過大,而空穴注入速率小,這種載流子傳輸速率的不平衡,造成了量子點(diǎn)充電以及熒光淬滅。因此,選擇合適的載流子傳輸層至關(guān)重要。針對QLED存在的問題,本文開展了如下的研究工作:(1)采用溶液法制備出CH_3NH_3PbBr_3量子點(diǎn),以N-N二甲基甲酰胺(DMF)做良溶劑,以CH_3NH_3Pb Br和Pb Br2做前驅(qū)體,將混合溶液注入到不良溶劑甲苯中,通過控制不良溶劑甲苯的溫度調(diào)控鈣鈦礦量子點(diǎn)CH_3NH_3Pb Br3納米晶的尺寸,并通過不同的表面活性劑和反應(yīng)時(shí)間的長短來控制鈣鈦礦納米晶的形貌。所合成的CH_3NH_3Pb Br3量子點(diǎn)的量子產(chǎn)率高達(dá)89.6%。量子點(diǎn)粒徑分布均勻,并且具有較高的熒光強(qiáng)度。(2)采用微流體法成功制備了核-殼結(jié)構(gòu)的CdSe@Zn S量子點(diǎn)。分別采用Cd O、TOP和Se作為前驅(qū)體,以十八烯(ODE)為溶劑,通過改變合成的工藝參數(shù)在可見光范圍內(nèi)對發(fā)光光譜進(jìn)行調(diào)控,得到高熒光壽命、高量子產(chǎn)率和具有環(huán)境穩(wěn)定性的Cd Se@Zn S量子點(diǎn)溶液。(3)以微流體法合成的CdSe@ZnS膠體量子點(diǎn)做發(fā)光層材料,采用旋涂法成功組裝ITO/PEDOT:PSS/Poly-TPD/Cd Se@Zn S/PCBM/Li F:Al量子點(diǎn)發(fā)光二極管,并對整個(gè)器件做I-E性能測試。結(jié)果表明器件具有良好的發(fā)光性能。(4)采用水熱法制備了P型NiO薄膜作為空穴傳輸層,以微流體法合成的Cd Se@Zn S膠體量子點(diǎn)作為發(fā)光層材料,并完成了ITO/PEDOT:PSS/NiO/Cd Se@Zn S/PCBM/Li F:Al整個(gè)器件的制備,并對器件做I-E性能測試,器件明顯表現(xiàn)了出二極管的特性。
【圖文】：

圖 1-1（A）單個(gè)量子點(diǎn)由一個(gè)半導(dǎo)體核和表面的配體組成的原理圖（B）膠體量子點(diǎn)分散在載體溶劑中的數(shù)碼照片[11]Fig1-1. (A) Schematic of an individual QD consisting of an inorganic semiconductor coresurrounded by a layer of surface ligands. (B) The surface ligands stabilize the “QD ink,” asseen by a photograph of a colloidal dispersion of QDs in a carrier solvent.[11]PbS 量子點(diǎn)、PbSe 量子點(diǎn)、CdS 量子點(diǎn)和 CdSe 量子點(diǎn)等在發(fā)光二極管和太陽能電池中有廣泛的應(yīng)用。PbS 量子點(diǎn)和 PbSe 量子點(diǎn)的禁帶寬度較窄，分別為0.41ev 和 0.27ev[15,16]，其吸收光譜能夠覆蓋整個(gè)近紅外光譜。CdS 和 CdSe 量子點(diǎn)具有較大的禁帶寬度，帶隙值分別為 2.42ev 和 1.74ev，可以用在染料敏化太陽能電池和發(fā)光顯示器中，在可見光范圍內(nèi)具有很強(qiáng)的吸收[17,18]。對于多數(shù)膠體量子點(diǎn)發(fā)光器件來說，合成高度單分散的膠體量子點(diǎn)是至關(guān)重要的。膠體量子點(diǎn)的尺寸可以通過調(diào)節(jié)合成溫度、前驅(qū)體溶液的濃度以及合成速率來實(shí)現(xiàn)[19,20]。典型的膠體量子點(diǎn)的合成包括前驅(qū)體分解形成單體，單體快速成核和緩慢的晶粒生長的過程[21,22]。合成反應(yīng)是在特定的溫度下進(jìn)行的，在室溫下將前驅(qū)體溶液快速注入到熱的反應(yīng)液中，納米晶能夠?qū)崿F(xiàn)快速成核并長大。這種合成方法叫做熱注入法[23]。前驅(qū)體溶液的快速注入導(dǎo)致溶液的過飽和度瞬間

根據(jù)量子點(diǎn)的主要合成材料可以將其分為三類：第一類是元素半導(dǎo)體量子點(diǎn)，主要包括 IV 族量子點(diǎn)材料 Si 量子點(diǎn)和 Ge 量子點(diǎn)；第二類是化合物半導(dǎo)體量子點(diǎn)，主要有 III-V 族量子點(diǎn)材料，如 InAs、InGaAs、InGaN、GaN 量子點(diǎn)等，，II-VI族量子點(diǎn)材料，如 ZnTe、CdS、ZnO、CdSe 量子點(diǎn)等；第三類是異質(zhì)結(jié)量子點(diǎn)，是指由兩種或兩種以上的半導(dǎo)體材料組成的，如 CdS/HgS/CdS、CdSe/ZnS 量子點(diǎn)等。根據(jù)量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)不同可以分為單一結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)和核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，單一結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)是由由一種半導(dǎo)體材料組成，如 CdS、ZnO、InGaAs、InGaN 等量子點(diǎn)；對于核-殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)，可以根據(jù)半導(dǎo)體量子點(diǎn)價(jià)帶、導(dǎo)帶和價(jià)帶與導(dǎo)帶之間的本征帶隙位置不同，將其分為四類核-殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)。如果核的帶隙比殼的帶隙大的多稱為 I-型量子點(diǎn)，或者相反殼的帶隙比核的帶隙大的多稱為反 I-型量子點(diǎn)，若核的導(dǎo)帶或價(jià)帶位于殼結(jié)構(gòu)的帶隙之間則稱為 II-型量子點(diǎn)，或者相反殼的導(dǎo)帶或者價(jià)帶位于核結(jié)構(gòu)的帶隙之間則稱為反 II-型量子點(diǎn)[31]（如圖 1-3）。I-型量子點(diǎn)是窄禁帶型的量子點(diǎn)，II 型量子點(diǎn)是寬禁帶型的量子點(diǎn)[31]。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN312.8

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 雷達(dá);沈永濤;馮奕鈺;封偉;;量子點(diǎn)能帶寬調(diào)控研究新進(jìn)展[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2012年05期

2 宋凱;;量子點(diǎn)閃光的風(fēng)采[J];百科知識;2010年06期

3 孫永偉,馬文全,楊曉杰,屈玉華,侯識華,江德生,孫寶權(quán),陳良惠;空間有序的量子點(diǎn)超晶格的紅外吸收[J];半導(dǎo)體學(xué)報(bào);2005年11期

4 湯乃云,陳效雙,陸衛(wèi);尺寸分布對量子點(diǎn)激發(fā)態(tài)發(fā)光性質(zhì)的影響[J];物理學(xué)報(bào);2005年12期

5 葛傳楠;楊軍;;非平衡格林函數(shù)方法在量子點(diǎn)電流輸運(yùn)問題中的應(yīng)用[J];江蘇教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期

6 王憶鋒;;量子點(diǎn)紅外光子探測器的研究進(jìn)展[J];光電技術(shù)應(yīng)用;2008年03期

7 周旺民;蔡承宇;王崇愚;尹姝媛;;埋置量子點(diǎn)應(yīng)力分布的有限元分析[J];物理學(xué)報(bào);2009年08期

8 戚麗;張寶華;吳芳英;;功能化量子點(diǎn)應(yīng)用于無機(jī)離子和小分子識別[J];化學(xué)進(jìn)展;2010年06期

9 黃偉其;呂泉;王曉允;張榮濤;于示強(qiáng);;不同氣體氛圍下硅量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)及其發(fā)光機(jī)理[J];物理學(xué)報(bào);2011年01期

10 琚鑫;郭健宏;;點(diǎn)內(nèi)庫侖相互作用對三量子點(diǎn)系統(tǒng)輸運(yùn)性質(zhì)的影響[J];首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 楚海建;王建祥;;非均質(zhì)量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)彈性場分析的微擾理論[A];北京力學(xué)學(xué)會第12屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2006年

2 金鵬;李新坤;安琪;呂雪芹;梁德春;王佐才;吳劍;魏恒;劉寧;吳巨;王占國;;寬增益譜量子點(diǎn)材料與器件[A];第十六屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集-02半導(dǎo)體材料器件及應(yīng)用[C];2012年

3 琚鑫;郭健宏;;量子化表面等離子體極化激元與耦合量子點(diǎn)系統(tǒng)相互作用的格林函數(shù)理論[A];中國光學(xué)學(xué)會2011年學(xué)術(shù)大會摘要集[C];2011年

4 王寶瑞;徐仲英;孫寶權(quán);姬揚(yáng);孫征;Z.M.Wang;G.J.Salamo;;InGaAs/GaAs量子點(diǎn)鏈狀結(jié)構(gòu)光學(xué)性質(zhì)的研究[A];第十六屆全國半導(dǎo)體物理學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

5 黃偉其;劉世榮;;用量子受限模型分析硅氧化層中的鍺低維納米結(jié)構(gòu)(英文)[A];貴州省自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2005年

6 馬麗麗;邵軍;呂翔;李天信;陸衛(wèi);;不同密度InAs/GaAs自組織量子點(diǎn)的光致發(fā)光比較研究[A];第十六屆全國半導(dǎo)體物理學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

7 王寶瑞;孫征;孫寶權(quán);徐仲英;;InGaAs/GaAs鏈狀量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性研究[A];第11屆全國發(fā)光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

8 王鵬飛;熊永華;吳兵朋;倪海橋;黃社松;牛智川;;異變生長GaAs基長波長InAs垂直耦合量子點(diǎn)[A];第十五屆全國化合物半導(dǎo)體材料，微波器件和光電器件學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

9 李燁;涂潔;;砷化鎵量子點(diǎn)太陽電池及材料的研究現(xiàn)狀[A];戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展——首屆云南省科協(xié)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

10 劉鵬強(qiáng);王茺;楊宇;;Si表面生長Ge量子點(diǎn)的研究進(jìn)展[A];戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展——首屆云南省科協(xié)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 本報(bào)記者　董映璧;俄力推納米研究成果走向應(yīng)用[N];科技日報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 吳榮;用導(dǎo)電原子力顯微鏡研究鍺硅量子點(diǎn)和量子環(huán)的形貌和電學(xué)特性[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

2 林健暉;鍺硅量子點(diǎn)的自組織生長和微結(jié)構(gòu)的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

3 蔡其佳;鍺硅量子點(diǎn)的制備及退火特性研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

4 鄧宇翔;耦合量子點(diǎn)體系的電子輸運(yùn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

5 周海峰;半導(dǎo)體量子點(diǎn)的研究:幻數(shù)尺寸、多模發(fā)射以及不同結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)[D];山東大學(xué);2015年

6 郭祥;InGaAs量子點(diǎn)可控生長研究[D];貴州大學(xué);2015年

7 劉丹青;氧化鋅納米棒載量子點(diǎn)的制備和光-電性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 宋驤驤;二維類石墨烯層狀材料上量子點(diǎn)的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

9 侯菊英;基于碳量子點(diǎn)熒光技術(shù)快速測定果汁中的汞離子和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 王文泰;溶劑熱法合成低維碳納米材料及應(yīng)用研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 肖

本文編號：2550308