一種量子點(diǎn)發(fā)光層及其制備方法和量子點(diǎn)發(fā)光二極管器件與流程

一種量子點(diǎn)發(fā)光層及其制備方法一種量子點(diǎn)發(fā)光層是一種能夠產(chǎn)生各種顏色的LED發(fā)光材料，具有高效、高色純度、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，在LED照明、電子顯示、生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。量子點(diǎn)的定義和特性量子點(diǎn)（quantumdots，QDs）是一種尺寸在納米級(jí)別（1-10nm）的半導(dǎo)體微粒子，其物理特性與體積相關(guān)，具有禁帶寬度和熒光發(fā)射峰的特征尺寸效應(yīng)，能夠發(fā)射可調(diào)諧的熒光和磷光信號(hào)，其顏色可以通過(guò)量子點(diǎn)的種類和粒徑來(lái)調(diào)節(jié)。量子點(diǎn)的顏色可以從紫外到近紅外涵蓋整個(gè)光譜范圍，具有高的發(fā)光效率、長(zhǎng)的壽命和較寬的波長(zhǎng)范圍。量子點(diǎn)發(fā)光層的制備方法和工藝流程制備一種高性能的量子點(diǎn)發(fā)光層需要精細(xì)的工藝控制和材料選擇。以下是一種比較成熟的制備方法和工藝流程：1.制備量子點(diǎn)量子點(diǎn)的制備通常分為兩類：一類是原位合成法，即將金屬離子、非金屬離子和有機(jī)或無(wú)機(jī)小分子反應(yīng)生成量子點(diǎn)；另一類是后處理法，即將原有的大顆粒相轉(zhuǎn)化為量子點(diǎn)。2.包裹量子點(diǎn)將合成好的量子點(diǎn)通過(guò)包裹材料均勻地分散均布在聚合物或其他基材中。包裹材料可以是聚合物、無(wú)機(jī)材料或其他有機(jī)材料等，其作用是保護(hù)量子點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)固的分散均勻。3.制備量子點(diǎn)制備低溫成膜溶液制備量子點(diǎn)成膜的溶液通常由溶劑、低分子基體、粘合劑、表面活性劑等組成，其中有機(jī)溶劑是最常用溶劑，因?yàn)樗鼈兡軌蛉芙獯蟛糠钟袡C(jī)熒光材料。低分子基體是指高分子材料中為聚合物鏈需要的化學(xué)物質(zhì)，粘合劑是為了使聚合物顆粒一起互相粘連形成均勻流體。表面活性劑的作用是減少溶劑表面張力，提高量子點(diǎn)的分散性。4.合成量子點(diǎn)發(fā)光層利用溶液三方向轉(zhuǎn)動(dòng)和刮板流液動(dòng)力學(xué)的作用，將制備好的量子點(diǎn)低溫成膜溶液均勻地涂敷在基材的表面上，形成均勻的量子點(diǎn)發(fā)光層。這些工序都需要在無(wú)氧和低溫條件下進(jìn)行，以保證量子點(diǎn)的熒光效率和色濃度。量子點(diǎn)發(fā)光二極管器件及其制備流程將量子點(diǎn)發(fā)光層應(yīng)用于量子點(diǎn)發(fā)光二極管器件中，可以制造出具有純色、高亮度和高分辨率等特點(diǎn)的LED光源。1.制備量子點(diǎn)發(fā)光薄膜具體方法與制備量子點(diǎn)發(fā)光層相似，采用低溫成膜的方法，在基板上形成均勻的量子點(diǎn)發(fā)光薄膜。2.制備LED器件的結(jié)構(gòu)在制備好的量子點(diǎn)發(fā)光薄膜上制作器件結(jié)構(gòu)，包括電極、介質(zhì)層和量子點(diǎn)發(fā)光薄膜。通常使用金屬有機(jī)分子薄膜，其能夠提供良好的界面性，從而形成良好的倒接結(jié)和電荷注入層。3.生長(zhǎng)p-GaN將雜質(zhì)摻入氣相生長(zhǎng)的GaN晶芯片中，以達(dá)到導(dǎo)電性質(zhì)變化，實(shí)現(xiàn)LED器件正極的制備。生長(zhǎng)p-GaN的過(guò)程中需要準(zhǔn)確的生長(zhǎng)溫度和p型摻雜度，以使器件達(dá)到良好的電性能。4.制備n-GaN層將無(wú)摻雜GaN生長(zhǎng)在LED器件上，以形成n-GaN層，同時(shí)也可以生長(zhǎng)量子點(diǎn)發(fā)光薄膜?？刂苙-GaN的生長(zhǎng)速度和晶粒大小是非常關(guān)鍵的，以保證產(chǎn)生良好的導(dǎo)電性和熒光性能。5.超聲波制備量子點(diǎn)發(fā)光薄膜將制備好的量子點(diǎn)溶液通過(guò)超聲波處理，使其分布更加均勻，從而得到高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的量子點(diǎn)發(fā)光薄膜。6.干燥和回流將制備好的器件進(jìn)行干燥和回流處理，以去除殘余的有機(jī)溶劑和保證聚合物鏈的穩(wěn)定性。在干燥過(guò)程中采用逐漸升高溫度的方法，以防止器件發(fā)生變形和裂紋。總結(jié)本文介紹了一種量子點(diǎn)發(fā)光層及其制備方法和量子點(diǎn)發(fā)光二極管器件及其制備流程。量子點(diǎn)發(fā)光層具有高效、高色純度、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，在各種領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。量