CdSe基量子点发光二极管的制备和光电特性研究
本文关键词: QLED 电子传输层 空穴传输层 合金量子点 出处:《电子科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:量子点在生物技术、太阳能电池和发光二极管等方面的应用引起了广泛关注。基于胶体量子点的发光二极管(quantum dot light-emitting diodes,QLED)具有启亮电压低、发光单色性好、低能耗、发光颜色可通过量子点尺寸调节和低成本的溶液法制备等优点,在显示领域和固态照明领域具有巨大的应用潜力。但仍需要提高QLED的亮度和器件的寿命才能达到商业化应用。目前,提高器件性能的主要途径包括设计新的器件结构、发展新的量子点和传输材料以优化载流子的注入。本文主要从载流子传输层和量子点层对QLED性能的影响两方面出发进行系统研究,主要内容如下:1.无机载流子传输层能避免有机载流子传输层在空气中的氧化和分解。采用溶液旋涂法成功制备出全无机载流子传输层的QLED。结合对载流子传输层的表征和对QLED光电特性测试,分析了全无机载流子传输层QLED发光效率低的原因。溶液法制备全无机载流子传输层QLED为低成本制备全无机QLED提供了方向。2.采用传统混合传输层的器件结构,分别研究了不同电子传输层和空穴传输层对QLED性能的影响。对于电子传输层,比较了ZnO和TiOx分别作为电子传输层对器件性能的影响。结果表明ZnO器件比Ti Ox器件电流密度更小,同时ZnO器件比TiOx器件具有更高的亮度和更低的启亮电压。对于空穴传输层,比较了聚四苯基联苯胺(Poly-TPD)与聚乙烯咔唑(PVK)分别作为空穴传输层对QLED性能的影响,并分别向其中掺入小分子有机物四苯基联苯胺(TPD)对载流子迁移率和能带进行调节。结果表明Poly-TPD器件比PVK器件性能更优,然而掺入小分子TPD后器件性能降低。结合载流子传输层自身的材料特性,对QLED光电特性测试结果进行分析。3.合金量子点与核壳量子点相比,有利于载流子的注入和激子的限制。我们采用一步法合成了CdSeZnS成分梯度合金量子点,并对量子点进行表征。表征结果显示合成的CdSeZnS合金量子点颗粒尺寸分布均匀,光致发光谱的发射峰为481nm。将合成的CdSeZnS合金量子点作为QLED的发光层制备出完整的器件,并测试了QLED的光电特性。
[Abstract]:Quantum dots in biotechnology. The applications of solar cells and light emitting diodes (LEDs) have attracted wide attention. Light emitting Diodes based on Colloidal Quantum Dots (. Quantum dot light-emitting diodes. QLED) has the advantages of low starting voltage, good monochromatic luminescence, low energy consumption, and can be prepared by quantum dot size adjustment and low cost solution method. There are great potential applications in the field of display and solid-state lighting. However, it is still necessary to improve the brightness of QLED and the lifetime of devices in order to achieve commercial applications. The main way to improve the performance of the device is to design a new device structure. New quantum dots and transport materials are developed to optimize carrier injection. In this paper, the effects of carrier transport layer and quantum dot layer on the performance of QLED are studied systematically. The main contents are as follows:. 1. Inorganic carrier transport layer can avoid oxidation and decomposition of organic carrier transport layer in air. QLED of all inorganic carrier transport layer has been successfully prepared by solution spin coating. Sign and test the photoelectric characteristics of QLED. The reason for the low luminescence efficiency of all-inorganic carrier transport layer (QLED) was analyzed. The preparation of all-inorganic carrier transport layer (QLED) by solution method provided the direction for low-cost preparation of all-inorganic QLED. 2. Traditional mixing was adopted. The device structure of the transport layer. The effects of different electron transport layer and hole transport layer on the performance of QLED are studied respectively. The effects of ZnO and TiOx as electron transport layer on the performance of the devices are compared. The results show that the current density of ZnO devices is smaller than that of TiOx devices. At the same time, ZnO devices have higher brightness and lower turn-on voltage than TiOx devices. The effects of poly (tetraphenylbenzidine) Poly-TPD) and polyvinylcarbazole (PVK) as hole transport layers on the properties of QLED were compared. The carrier mobility and band were adjusted by incorporation of small molecular organics, tetraphenylbenzidine (TPD). The results show that the performance of Poly-TPD devices is better than that of PVK devices. However, the performance of the device decreases after doping with small molecule TPD. Combining with the material characteristics of carrier transport layer, the photoelectric properties of QLED are analyzed. 3. The alloy quantum dots are compared with the core-shell quantum dots. In favor of carrier injection and exciton limitation, we have synthesized CdSeZnS gradient alloy quantum dots by one-step method. The results show that the particle size distribution of the synthesized CdSeZnS alloy quantum dots is uniform. The emission peak of photoluminescence spectrum is 481nm. The synthesized CdSeZnS alloy quantum dots are used as the luminescent layer of QLED. The photoelectric properties of QLED are tested.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN312.8
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 牟颖,王楠,金钦汉;量子点在生命科学中的应用及其进展[J];微纳电子技术;2004年06期
2 刘玉敏;俞重远;杨红波;黄永箴;;应变自组织量子点的几何形态对应变场分布的影响[J];半导体学报;2005年12期
3 杨红波;俞重远;刘玉敏;;2×2自组织量子点阵列应变场分布的有限元分析[J];北京邮电大学学报;2005年06期
4 吴峰;蔡继业;;基于量子点的荧光共振能量转移的应用[J];化学与生物工程;2007年01期
5 季雷华;高素莲;张斌;;量子点的合成、毒理学及其应用[J];环境化学;2008年05期
6 王天琪;俞重远;刘玉敏;芦鹏飞;;有限元法分析不同形状量子点的应变能及弛豫度变化[J];物理学报;2009年08期
7 张文龙;陈莉华;;量子点在定量分析中的应用研究综述[J];吉首大学学报(自然科学版);2009年04期
8 ;量子点研究有望改写内存历史[J];激光与光电子学进展;2009年08期
9 韩晶;李鹏;张迪;;三端耦合多量子点体系的电输运[J];黑龙江工程学院学报(自然科学版);2011年01期
10 王富;刘春艳;;发光碳量子点的合成及应用[J];影像科学与光化学;2011年04期
相关会议论文 前10条
1 胡德红;武红敏;梁建功;韩鹤友;;量子点与蛋白质相互作用研究[A];第五届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2007年
2 宋涛;逯超亮;宫晓群;杨秋花;李云红;常津;;量子点荧光编码微球的制备[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年
3 杨久敏;宫晓群;张琦;宋涛;刘铁根;李迎新;常津;;小波变换在量子点编码识别中的应用[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年
4 李佳涵;葛玉舒;田方方;樊婷;袁莲;刘义;;微量热研究量子点对线粒体代谢的影响[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
5 何治柯;;小粒经近红外低毒水溶性量子点的合成及应用研究[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
6 贾金锋;;全同金属量子点的生长与研究[A];2001年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2001年
7 张友林;曾庆辉;孔祥贵;;用于在体高灵敏检测的量子点发光光纤生物传感器[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
8 王金嫒;王琛;付国;刘力;王桂英;;量子点的三维取向探测[A];2006年全国强场激光物理会议论文集[C];2006年
9 张家雨;崔一平;王志兵;;胶体量子点的电致发光研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
10 原凤英;蒋最敏;陆f ;;锗硅双层量子点耦合效应的研究[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
相关重要报纸文章 前10条
1 冯卫东;美研究可高效阻断蛋白生成的量子点技术[N];科技日报;2008年
2 记者 常丽君;韩国造出全彩色量子点显示屏[N];科技日报;2011年
3 记者 曲照贵;天大首创零污染量子点合成工艺[N];中国化工报;2013年
4 刘牧洋;我国量子点研究获新突破[N];光明日报;2003年
5 王全楚;“量子点”荧光标记初露端倪[N];健康报;2005年
6 刘霞;科学实验发现:量子点不是点[N];科技日报;2010年
7 记者 刘霞;量子点显示屏或将成主流[N];科技日报;2010年
8 刘霞;胶体量子点太阳能电池转化效率创纪录[N];科技日报;2011年
9 本报记者 于欢;纳米技术全面升级LED[N];中国能源报;2010年
10 记者马艳红;中科院化学所成功制备量子点荧光微球[N];中国医药报;2005年
相关博士学位论文 前10条
1 王立民;量子点分子及量子点团簇的电子结构[D];北京师范大学;2002年
2 石星波;单个量子点的光学性质研究及其在超高分辨率定位上的应用[D];湖南大学;2012年
3 王解兵;Ⅱ-Ⅵ族油溶性量子点的制备、修饰及应用研究[D];上海交通大学;2013年
4 李钒;高荧光碳量子点的制备及其应用研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2015年
5 周宏明;核壳型量子点的能带结构及其光学非线性[D];武汉大学;2013年
6 黄碧海;基于量子点标记的生物探针构建[D];武汉大学;2012年
7 潘佳奇;半导体ZnSe量子点和碳量子点的制备及其应用[D];兰州大学;2015年
8 卞伟;锰掺杂硫化锌量子点磷光探针研究及分析应用[D];山西大学;2015年
9 胡思怡;基于微流控技术的功能型量子点的合成及应用[D];长春理工大学;2015年
10 梁瑞政;光功能客体/LDHs插层复合材料的构筑及其性能研究[D];北京化工大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 尹芳蕊;纳米颗粒—量子点经嗅觉通路进入中枢神经系统的实验研究[D];内蒙古科技大学包头医学院;2008年
2 许智祥;荧光量子点的制备及应用研究[D];华中科技大学;2007年
3 李秀清;量子点的不同修饰方法对其与牛血清白蛋白的作用的影响[D];华中科技大学;2007年
4 华晓锋;量子点与生物分子的偶联及其应用[D];华中科技大学;2006年
5 李玉丹;单电子隧穿耦合量子点的输运和光学性质[D];山西大学;2011年
6 何至青;水溶性量子点的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2012年
7 陈清爱;基于量子点的金属离子检测和碳点的制备及其发光研究[D];福建农林大学;2012年
8 卢鹏;核分析技术在水溶性氧化锌量子点吸收中的应用[D];复旦大学;2012年
9 张翼飞;锗硅单量子点的耦合和瞬态电学性质研究[D];复旦大学;2010年
10 赵潇;一种纳米级碳量子点的合成、修饰、表征及生物学评价[D];华东师范大学;2015年
,本文编号:1462636
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1462636.html