[发明专利]电子传输材料、其制备方法和光电器件

说明书

本申请属于光电器件技术领域，尤其涉及一种电子传输材料，所述电子传输材料具有核壳结构，包括ZnO核以及包覆所述ZnO核外的贵金属壳层。本申请电子传输材料具有核壳结构，其中，贵金属壳层的修饰使ZnO的表面缺陷减少，抑制ZnO表面缺陷对载流子的俘获，从而提高ZnO内核的电子传输性能。并且，贵金属壳层的形成相当于构筑了一条受激电子从电子传输材料向量子点发光材料快速有效转移的通道。同时，贵金属壳层具有表面等离子共振的特性，当电子传输材料应用于光电器件时，通过其表面等离子共振效应可以诱导局部电磁场增强，从而增大光的输出耦合以及复合发光速率，有效地提升器件的发光效率，从而提高QLED等光电器件的光电性能。

技术领域

本申请属于光电器件技术领域，尤其涉及电子传输材料、其制备方法和光电器件。

背景技术

半导体量子点具有量子尺寸效应，人们通过调控量子点的大小来实现所需要的特定波长的发光。在传统的无机电致发光器件中电子和空穴分别从阴极和阳极注入，然后在发光层复合形成激子发光。

近年来，无机半导体作为电子传输层成为比较热的研究内容。纳米ZnO、TiO₂、ZrO₂是宽禁带半导体材料，由于具有量子限域效应、尺寸效应和优越的荧光特性等优点，在光催化、传感器、透明电极、荧光探针、二极管、太阳能电池和激光器等领域的研究中显示出了巨大的发展潜力。纳米ZnO是一种直接带隙的n型半导体材料，具有3.37eV的宽禁带和3.7eV的低功函，这种能带结构特点决定了纳米ZnO可成为合适的电子传输层材料。同时，纳米ZnO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。

纳米ZnO半导体材料的导电性能和电子传输性是影响光电器件电化学性能的关键因素之一。目前，ZnO等半导体材料的导电性能和电子传输性还有待进一步提高。

发明内容

本申请的目的在于提供电子传输材料、其制备方法和光电器件，旨在一定程度上解决现有纳米ZnO半导体材料的导电性能和电子传输性差的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种电子传输材料，所述电子传输材料具有核壳结构，包括ZnO核以及包覆所述ZnO核表面的贵金属壳层。

根据上述电子传输材料，包覆在ZnO核外表面的贵金属壳层，填补了ZnO表面的氧空位，降低ZnO表面氧缺陷，减少电子空穴对的辐射组合，提高电子传输性能，增强器件的发光效率。并且，该贵金属壳层具有表面等离子共振特性，当应用于QLED等光电器件时，可以诱导局部电磁场增强，从而增大光的输出耦合以及复合发光速率，有效地提升器件的发光效率，提高QLED等光电器件的光电性能。

第二方面，本申请提供一种电子传输材料的制备方法，包括以下步骤：

获取氧化锌纳米材料；

获取硅烷偶联剂，将所述硅烷偶联剂和所述氧化锌纳米材料溶解在第一有机溶剂中，进行偶联反应，分离得到修饰后的氧化锌纳米材料；

将所述修饰后的氧化锌纳米材料溶解在第二有机溶剂中，添加贵金属前驱体和还原剂进行包覆反应，分离得到所述电子传输材料。

根据上述制备方法，工艺简单，灵活可控，且制得的核壳结构的材料稳定性好，贵金属壳层减小了ZnO的表面缺陷，抑制了ZnO表面缺陷对载流子的俘获，提高了材料的电子传输性能。同时，贵金属壳层具有表面等离子共振的特性，可以诱导局部电磁场增强，增大光的输出耦合以及复合发光速率，有效地提升器件的发光效率，从而提高QLED等光电器件的光电性能。

第三方面，本申请提供一种光电器件，所述光电器件包括电子传输层，所述电子传输层设置在所述发光层与所述阴极之间；其中，所述电子传输层包含有上述的电子传输材料，或者包含有上述方法制备的电子传输材料。