[发明专利]纳米材料及其制备方法和量子点发光二极管

说明书

本发明公开一种纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管。所述纳米材料具有核壳结构，其中核包括TiS₂纳米颗粒，壳层包括金属氧化物纳米颗粒，所述金属氧化物纳米颗粒的带隙大于TiS₂纳米颗粒的带隙。本发明纳米材料中，宽带隙的金属氧化物纳米颗粒可以有效的阻挡空穴从量子点发光层传输到阴极，从而确保了量子点发光层中电子和空穴的复合效率。以宽带隙金属氧化物纳米颗粒为壳层，包覆带隙相对较窄的TiS₂纳米颗粒，提高了核壳结构纳米材料的稳定性，有利于改善电子的传输。金属氧化物纳米颗粒为壳层，可以填补TiS₂纳米颗粒表面的硫空位，降低表面硫缺陷的形成，减少缺陷对电子的捕获，提高电子传输性能，增强器件的发光效率。

技术领域

本发明涉及量子点发光器件领域，尤其涉及一种纳米材料及其制备方法和量子点发光二极管。

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(QD)的大小来实现所需要的特定波长的发光，CdSe QD的发光波长调谐范围可以从蓝光一直到红光。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、ZnS、TiO₂、SnO₂等有着独特的光学、电学及物理性质，优良的化学稳定性，能够抵抗介质的电化学腐蚀，已被广泛应用于涂料、化妆品、半导体、传感器、介电材料、催化剂等领域，是一类重要的宽禁带半导体材料，广泛地用作为阳极催化分解水、太阳能电池等光化学以及光电子器件的功能材料。

发明内容

基于此，根据本发明的第一方面，提供一种纳米材料，其中，所述纳米材料具有核壳结构，其中核包括TiS₂纳米颗粒，壳层包括金属氧化物纳米颗粒，所述金属氧化物纳米颗粒的带隙大于TiS₂纳米颗粒的带隙。

本发明提供了一种核包括TiS₂纳米颗粒、壳层包括金属化合物纳米颗粒的核壳结构的纳米材料，该纳米材料能够应用于量子点发光二极管中作为电子传输层材料。纳米材料中，宽带隙的金属氧化物纳米颗粒可以有效的阻挡空穴从量子点发光层传输到阴极，从而确保了量子点发光层中电子和空穴的复合效率。另外，以宽带隙金属氧化物纳米颗粒(如TiO₂，3.1eV)为壳层，包覆带隙相对较窄的TiS₂纳米颗粒(TiS₂，1.7eV)，提高了核壳结构纳米材料的稳定性，有利于改善电子的传输。此外，金属氧化物纳米颗粒为壳层，可以填补TiS₂纳米颗粒表面的硫空位，降低表面硫缺陷的形成，减少缺陷对电子的捕获，提高电子传输性能，增强器件的发光效率。

根据本发明的第二方面，提供一种纳米材料的制备方法，其中，包括步骤：

提供TiS₂纳米颗粒；

将TiS₂纳米颗粒和金属盐溶解于有机溶剂中，加入碱液，进行第一反应，得到具有核壳结构的纳米材料；其中核包括TiS₂纳米颗粒、壳层包括金属氧化物纳米颗粒，所述金属氧化物纳米颗粒的带隙大于TiS₂纳米颗粒的带隙。

根据本发明的第三方面，提供一种量子点发光二极管，包括：阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述阴极和量子点发光层之间的电子传输层，其中，所述电子传输层包括本发明所述的纳米材料；和/或，

所述电子传输层包括本发明所述的方法制备得到的纳米材料。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种纳米材料的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种纳米材料的制备方法的流程示意图。