[发明专利]电子传输材料及制备方法、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核的ZrO₂壳层。本申请电子传输材料具有核壳结构，宽带隙半导体ZrO₂壳层，可提高了核壳结构纳米晶复合材料的稳定性，有利于电子的传输。同时，当电子传输材料应用于光电器件时，ZrO₂的宽带隙可以有效的阻挡空穴从发光层传输到阳极，从而使电子和空穴在发光层中有更高的复合效率。并且，ZrO₂壳层可以填补ZnO表面的氧空位，减少ZnO表面的氧空位，从而降低ZnO表面氧缺陷的形成，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。

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，使其在光催化、传感器、透明电极、荧光探针、二极管、太阳能电池、激光器等领域的研究中显示出了巨大的发展潜力。

然而，目前纳米ZnO、ZnS等半导体材料往往结晶性较差且表面存在大量的活性基团以及表面缺陷态，容易引起光电流的损失，降低了纳米ZnO、ZnS等半导体材料的导电性能和电子传输性，导致造成器件性能降低能。因此，ZnO、ZnS等半导体材料，在光电器件电子传输层中的应用性能还有待进一步提高。

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核的ZrO₂壳层。

根据上述电子传输材料，包覆在ZnO核外表面的ZrO₂壳层有更宽的禁带，可提高了核壳结构纳米晶材料的稳定性，有利于电子的传输。并且，可以有效的阻挡空穴从发光层传输到阳极，减少电子与空穴在电子功能层的无效复合。同时，ZrO₂壳层可以填补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。

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；

获取第一锆盐，将所述第一锆盐和所述氧化锌纳米材料溶解在第一有机溶剂中，添加第一碱性物质进行反应，得到电子传输材料。

根据上述电子传输材料的制备方法，工艺简单，灵活可控，通过在ZnO核外表面包覆ZrO₂壳层，提高了电子传输材料的稳定性，减少电子空穴对的辐射组合，提高电子传输性能，提高发光层中电子与空穴的复合效率，从而增强器件的发光效率。