论文部分内容阅读
近年来,量子点发光二极管由于具有发光饱和度高、稳定性好、发光颜色可通过改变量子点尺寸而调节等优点,得到了广泛的关注。目前研究较多的是有机材料作为电荷传输层,所制备的量子点发光二极管效率较高,但因为有机材料在水氧环境下容易被氧化,因而其寿命较短,限制了其广泛应用。用无机材料作为电荷传输层可以有效的避免被氧化的问题,金属氧化物薄膜具有导电性好、透明度高、可大面积成膜等优良特质,已经被广泛用于量子点发光二极管的研究。本论文采用溶胶-凝胶法制备出一种性能优越的全无机量子点发光二极管,其操作简单、成本低廉、可以大面积成膜。用该方法制备的二极管的结构为ITO/NiO/QDs/ZnO/Al;其中,以核-壳型CdSe/ZnS量子点为发光层;以p型半导体NiO和n型半导体ZnO分别为空穴传输层和电子传输层。性能测试结果表明,所制备的全无机量子点发光二极管具有优异的发光性能,其I-V特性曲线呈现出良好的整流特性,开启电压可低至2V;二极管的电致发光峰位与量子点的光致发光峰位高度吻合,说明空穴与电子只在量子点层复合发光,显示出非常高的发光纯度。我们进一步研究了引入三氧化钼(MoO3)层作为空穴注入层对器件性能的影响。理论上,引入合适厚度的MoO3层来可提高器件各层能级的匹配度,进而增加其发光性能。为了考察厚度对发光性能的影响,我们研究了不同厚度的MoO3层对器件电致发光强度及电流的影响。具体来说,通过真空蒸镀法在ITO与NiO之间沉积一层MoO3层,作为空穴注入层,提高器件各层能级的匹配度。实验结果表明,加入一层超薄的MoO3层可大大提升器件的发光性能,其最佳厚度大约为5nm。引入厚度为5nm的MoO3薄层后,在可见光范围内的透光率高达95%以上,不会影响器件整体的透明度。而且各层之间能级的匹配度提高,空穴传输能力增强,使得器件的电致发光强度有了显著提高。随着电压的增大电致发光峰强度逐渐增大,并且没有发生明显的量子限制斯塔效应(QCSE),同时器件显示出良好的稳定性。