基于醇溶性CuInS2量子点的全溶液法电致发光器件研究

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量子点是一种溶液法制备的半导体纳米晶材料,具有光谱可调、可溶液加工、量子产率高、色域广等优点,在照明、显示领域具有极大的应用前景。Cu InS2量子点是一类低毒、低成本量子点材料,具有较宽的发射光谱(>100nm)和大的斯托克斯位移,是实现白光器件的候选材料,在固体照明领域具有很大的应用潜力。最近,我们发展了一种简单的原位配体交换技术,将6-巯基己醇包覆在CuInS2/ZnS量子点的表面,在不改变其荧光特性的情况下,使其能够溶于甲醇、乙醇等极性溶剂。通过对比实验,验证了短链结构的6-巯基己醇配体以及表面的羟基基团能够减小电子注入的势垒,降低器件的开启电压,增强电荷在界面处的传输,从而极大的提升了器件的性能。本文利用全溶液法制备CuInS2量子点电致发光器件,通过电荷传输层的选用,量子点材料分散溶剂的选择以及器件中各层薄膜厚度的调控等手段,降低了器件的开启电压,提升了器件的亮度和电流效率。最后,探讨了醇溶性CuInS2量子点在白光量子点发光器件中应用的可能性,取得了如下进展:(1)醇溶性CuInS2量子点的合成及表征分析。利用原位配体交换技术制备了多种发射波长的醇溶性CuInS2量子点粉末,通过对比分析,确认量子点材料的荧光性质未发生改变。(2)醇溶性CuInS2量子点电致发光器件的全溶液法制备及器件性能优化。我们分别选用TIPD、Zn O和ZnMgO作为电子传输层,Poly-TPD与TFB作为空穴传输层,制备相应的电致发光器件并对器件的性能进行对比分析。当使用ZnMgO作为电子传输层,Poly-TPD与TFB混合作为空穴传输层时,器件具有最优的综合综合性能,同时,异丙醇是制备高质量量子点薄膜层的最佳溶剂。(3)醇溶性CuInS2量子点在白光电致发光器件应用中的探索。通过模拟计算,我们证明了醇溶性的Cu InS2量子点和AgInS2量子点或有机热延迟荧光材料结合作为发光层材料,可以利用全溶液工艺实现白光QD-LED的制备。
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