胶体量子点具有能带可调、光谱半峰宽窄、发光波长覆盖广、荧光量子产率高等优异特性,在太阳能电池、光电二极管、发光二极管和生物标记、生物检测中等领域得到了广泛应用。基于量子点半导体材料的量子点发光二极管,继承了量子点材料独特的光电特性,具有高色纯度、高分辨率、色域广、发光在全波段可调等优异性能,是继LCD、OLED后最具潜力的显示和照明技术。论文以提高量子点发光二极管发光效率为目的,分别从电子传输层的优化,过渡金属氧化物作空穴注入层,光提取技术三个方面展开了研究。论文的主要工作和创新如下:(1)开发了一种由氧化锌和氧化锌镁纳米颗粒组成的新型混合电子传输层,将量子点发光二极管的外量子效率提高到了13.5%,分别是采用纯氧化锌和掺镁氧化锌纳米颗粒器件的1.29倍和1.33倍,亮度也增加到了22100 cd/m~2。经测量单电子器件的电流密度-电压关系和瞬态荧光光谱,发现混合型电子传输层的性能优于传统的氧化锌和掺镁氧化锌纳米颗粒层。(2)成功使用低温溶液法制备了氧化钼纳米颗粒,并将其作为量子点发光二极管的空穴注入层。经实验结果表明,氧化钼薄膜在100℃的退火温度下,表现出与poly-TPD相匹配的能级,可以显著提升空穴注入能力。器件的最高外量子效率为11.6%,在偏压为10 V时,器件的最高亮度达到27100 cd/m~2。(3)使用简单、低廉和可重复的湿法化学蚀刻工艺来粗糙化ITO玻璃衬底的表面,形成了大量凹坑微结构,粗糙的衬底表面减少了衬底/空气界面的反射模式,抑制了光波导模式。具有粗糙表面的量子点发光二极管与无刻蚀的器件相比,不仅外量子效率有了很大提高,最大值增加了12%,最大亮度提高了1.8倍,而边缘逸出的光则减少了一半。