[发明专利]一种n型ZnO薄膜及其制备方法与QLED器件

说明书

本发明公开一种n型ZnO薄膜及其制备方法与QLED器件，方法包括步骤：将锌盐、镁盐和铟盐溶解于有机溶剂中，形成混合溶液；在混合溶液中加入碱液进行缩聚反应，得到含n型ZnO的溶液；将含n型ZnO的溶液制成薄膜，得到所述n型ZnO薄膜。本发明通过简单的溶胶‑凝胶法，制备得到一种n型ZnO纳米材料（Mg‑In/ZnO），其制成薄膜作为电子传输层，实现ZnO的禁带宽度由本征的3.40 eV到4.20 eV连续可调，通过对e^‑的注入QDs能力影响，促进电子‑空穴有效地复合，降低激子累积对器件性能的影响，从而提高QLED器件性能。另外，本发明制备n型ZnO纳米材料的方法十分简单，适合大面积、大规模制备。

技术领域

本发明涉及QLED器件领域，尤其涉及一种n型ZnO薄膜及其制备方法与QLED器件。

背景技术

ZnO是一种直接带隙的n型半导体材料，具有3.37 eV的宽禁带和3.7 eV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；同时其良好的导电性、高可见光透过率、优异的水氧稳定性以及成熟的制备工艺使其在溶液工艺的光电器件中有着越来越出色的表现。

ZnO掺杂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。对其进行元素掺杂，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，如量子点发射二极管，量子点激光二极管等。但是目前的研究工作集中在生长ZnO薄膜上，关于多元金属ZnO化合物的报道还比较少，且合成过程复杂。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种n型ZnO薄膜及其制备方法与QLED器件，旨在解决现有技术制备多元掺杂型ZnO的条件苛刻和成本高，及现有ZnO薄膜作为电子传输层其禁带宽度和导电性等物理性能较低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种n型ZnO薄膜的制备方法，其中，包括步骤：

将锌盐、镁盐和铟盐溶解于有机溶剂中，形成混合溶液；

在混合溶液中加入碱液进行缩聚反应，得到含n型ZnO的溶液；

将含n型ZnO的溶液制成薄膜，得到所述n型ZnO薄膜。

所述的n型ZnO薄膜的制备方法，其中，所述锌盐选自醋酸锌、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌或二水合乙酸锌。

所述的n型ZnO薄膜的制备方法，其中，所述镁盐选自氯化镁、硝酸镁、硫酸镁或铬酸镁；

和/或所述铟盐选自氯化铟、硫酸铟或硝酸铟；

和/或所述有机溶剂选自乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、异丙醇、乙醇、丙醇、丁醇和丙酮中的一种或多种；

和/或所述碱液选自氨水、氢氧化钾、氢氧化纳、乙醇胺、乙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺或乙二胺。

所述的n型ZnO薄膜的制备方法，其中，将锌盐、镁盐和铟盐溶解于有机溶剂中的步骤中，按溶解形成的Zn²⁺摩尔量与Mg²⁺和In³⁺的摩尔量之和比为1：（0.001-0.007），将所述锌盐、镁盐和铟盐溶解于有机溶剂中。

所述的n型ZnO薄膜的制备方法，其中，所述Mg²⁺和所述In³⁺的摩尔比为2~3：1。

所述的n型ZnO薄膜的制备方法，其中，Zn²⁺摩尔量与Mg²⁺和In³⁺的摩尔量之和比为1：0.007，其中所述Mg²⁺和所述In³⁺的摩尔比为0.005:0.002。