[发明专利]氢化氧化锌纳米材料及其制备方法、薄膜以及光电器件

说明书

本申请公开了一种氢化氧化锌纳米材料及其制备方法、薄膜与光电器件，氢化氧化锌纳米材料包括氢化氧化锌纳米颗粒，氢化氧化锌纳米颗粒是将氧化锌纳米颗粒部分还原获得，即向氧化锌纳米颗粒中引入氢原子，氢原子可作为钝化剂以用于钝化氧化锌纳米颗粒的表面缺陷，从而抑制氧缺陷的形成，进而使得氢化氧化锌纳米颗粒在波长为500纳米至600纳米的范围内的缺陷发光峰的荧光强度，比氧化锌纳米颗粒在相同位置处的缺陷发光峰的荧光强度至少减弱17％，氢化氧化锌纳米材料可以用于制备光电器件，例如可以作为量子点发光器件的电子传输层，有利于提高有效载流子的浓度及导电性能，从而提高电子‑空穴复合效率，进而提升光电器件的发光性能和发光稳定性。

技术领域

本申请涉及材料领域，具体涉及一种氢化氧化锌纳米材料及其制备方法、薄膜与光电器件。

背景技术

量子点(Quantum Dot,QD)是基于量子点尺寸效应研发的新一代发光材料，可通过调控量子点的尺寸来实现所需特定波长的发光，量子点显示面板具有高色域、低能耗、光谱可调等优点。量子点发光器件(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)属于光电器件，QLED主要包括阳极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及阴极，其中，电子传输层的材料通常为纳米N型半导体材料，纳米N型半导体材料具有良好的光催化性能(即在光激光下，能够形成光生电子和光生空穴)，且随着光能量增加，纳米N型半导体材料的光催化性能越好。

氧化锌(ZnO)纳米材料是常见的纳米N型半导体材料之一，其具有3.37电子伏特(electronvolt,eV)的宽禁带和3.7eV的低功函，并且具有稳定性好、透明度高、安全无毒等优点，从而广泛应用于制备QLED的电子传输层。在QLED中，一般采用溶液法制备ZnO纳米材料以作为电子传输层，但溶液法制得的ZnO纳米材料具有较高的缺陷密度，从而形成的电子传输层表面会出现较低的载流子迁移率，进而影响QLED的性能。现有技术有通过在ZnO纳米材料中掺杂金属元素的方式来提升载流子迁移率，但掺杂的金属元素多为铝元素、银元素、锂元素、镓元素、铱元素等贵金属元素，成本较高；此外，若在ZnO纳米材料中掺杂异质金属元素，易诱导ZnO纳米材料的晶格失配，从而导致ZnO纳米材料出现一定程度的畸变。

因此，如何改善采用ZnO纳米材料制得的电子传输层的传输效率及稳定性，是目前QLED显示技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种氢化氧化锌纳米材料及其制备方法、薄膜与光电器件。

第一方面，本申请提供了一种氢化氧化锌纳米材料，所述氢化氧化锌纳米材料包括氢化氧化锌纳米颗粒，所述氢化氧化锌纳米颗粒是将氧化锌纳米颗粒经由氢化还原反应获得，其中所述氢化氧化锌纳米颗粒在波长为500纳米至600纳米的范围内的缺陷发光峰的荧光强度，比所述氧化锌纳米颗粒在相同位置处的缺陷发光峰的荧光强度至少减弱17％。

可选的，所述氢化氧化锌纳米颗粒的粒径为10纳米至100纳米。

第二方面，本申请提供了一种氢化氧化锌纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

提供氧化锌纳米颗粒，向所述氧化锌纳米颗粒中加入还原剂以进行氢化还原反应，其中所述氧化锌纳米颗粒与所述还原剂的摩尔比为1.0：(0.1～1.0)，获得含有氢化氧化锌的反应液；以及

对所述含有氢化氧化锌的反应液进行固液分离处理，获得所述氢化氧化锌纳米颗粒；

其中，所述氢化氧化锌纳米颗粒在波长为500纳米至600纳米的范围内的缺陷发光峰的荧光强度，比所述氧化锌纳米颗粒在相同位置处的缺陷发光峰的荧光强度至少减弱17％。

可选的，所述还原剂为硼氢盐、抗坏血酸、硫化盐以及亚硫酸盐中的至少一种。

可选的，所述氢化还原反应的反应温度为50摄氏度至70摄氏度，反应时间为0.5小时至4小时。