一种全无机QLED及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种全无机QLED及其制备方法，包括衬底、沉积于衬底上的N型半导体、分别沉积于N型半导体两侧台阶上的量子点和N型电极、依次沉积于量子点上的P型半导体和P型电极；所述N型半导体为n‑GeAs、n‑GeSb、n‑SiAs、n‑SiSb中的一种；所述P型半导体为p‑GeAs、p‑GeSb、p‑SiAs、p‑SiSb中的一种。利用本发明专利技术上述半导体材料作为QLED器件的电子和空穴传输层相比基于含氮镓类的半导体结构材料电子迁移率更高，电荷传输率更高，进而有效的提高电子空穴的复合率；并且利用此器件结构来制备全无机QLED不仅制备方法简单，而且可以有效改善器件的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子点发光二极管领域，尤其涉及一种全无机QLED及其制备方法。
技术介绍
量子点发光二极管（QLED）有望成为下一代新型显示技术的主流，由于其器件效率高、色纯度好、制备成本低等特点。量子点发光二极管（QLED）目前面临的主要问题是器件的寿命不能够满足显示要求，尤其是蓝光器件；其寿命较低的主要因素是量子点本身的寿命较低、器件的聚合物空穴传输层显酸性所造成的。在制备稳定性好的量子点同时，为了进一步提到QLED器件的寿命通过利用金属氧化物来取代器件的空穴传输层能够有效的增加器件的寿命，然而取代后器件的效率较低。因此开发有效的全无机QLED也是一个重大的研究课题，基于氮化物如GaN发光二极管领域有很多全无机器件结构非常值得借鉴，如基于氮化镓（GaN）器件结构中的N型半导体类似于QLED器件当中的电子传输层，P型半导体类似于QLED器件中的空穴传输层，阱层类似于QLED器件的量子点发光层，两种发光二极管的电荷传输机制是相同的，然而含氮的镓半导体材料的电子迁移率较低，从而导致全无机QLED效率不高。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种全无机QLED及其制备方法，旨在解决现有含氮的镓半导体材料的电子迁移率较低，全无机QLED效率低的问题。本专利技术的技术方案如下：一种全无机QLED，其中，包括衬底、沉积于衬底上的N型半导体、分别沉积于N型半导体两侧台阶上的量子点和N型电极、依次沉积于量子点上的P型半导体和P型电极；所述N型半导体为n-GeAs、n-GeSb、n-SiAs、n-SiSb中的一种；所述P型半导体为p-GeAs、p-GeSb、p-SiAs、p-SiSb中的一种。所述的全无机QLED，其中，所述衬底为钢性衬底或柔性衬底。所述的全无机QLED，其中，所述钢性衬底为红包石、尖晶石、二氧化硅、玻璃中的一种。所述的全无机QLED，其中，所述柔性衬底为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对萘二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、聚碳酸酯膜、聚氯乙烯膜、聚乙烯醇膜中的一种。所述的全无机QLED，其中，所述量子点为核壳量子点。所述的全无机QLED，其中，所述核壳量子点的核为CdS、CdTe、CdSe、ZnSe、ZnTe、PbS、PbSe、PbSeS、InP、GaP、CuInS、CuGaS中的一种或多种。所述的全无机QLED，其中，所述核壳量子点的壳为ZnS、ZnSe、CdS中的一种或多种。所述的全无机QLED，其中，所述N型电极为Al、Ti/Al、LiF/Al、Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ag、Ca/Ag、BaF2、BaF2/Al、BaF2/Ag、BaF2/Ca/Al、BaF2/Ca、Ag、Mg、CsF/Al、CsCO3/Al中的一种或多种。所述的全无机QLED，其中，所述P型电极为铟锡氧化物、氟掺氧化锡、铟锌氧化物、铝掺氧化锌、镓掺氧化锌、镉掺氧化锌、铜铟氧化物、氧化锡、氧化锆、石墨烯、纳米碳管、镍、金、铂、钯中的一种或多种。一种如上任一所述的全无机QLED的制备方法，其中，包括步骤：A、准备一衬底；B、在衬底上沉积N型半导体；C、在N型半导体两侧台阶上分别沉积量子点和N型电极；D、在量子点上依次沉积P型半导体和P型电极，得到全无机QLED；所述N型半导体为n-GeAs、n-GeSb、n-SiAs、n-SiSb中的一种；所述P型半导体为p-GeAs、p-GeSb、p-SiAs、p-SiSb中的一种。有益效果：本专利技术利用上述半导体材料作为QLED器件的电子和空穴传输层相比基于含氮镓类的半导体结构材料电子迁移率更高，电荷传输率更高，进而有效的提高电子空穴。附图说明图1为本专利技术一种全无机QLED较佳实施例的结构示意图。图2为本专利技术的一种全无机QLED的制备方法较佳实施例的流程图。具体实施方式本专利技术提供一种全无机QLED及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为本专利技术的一种全无机QLED较佳实施例的结构示意图，如图所示，包括衬底1、沉积于衬底1上的N型半导体2、分别沉积于N型半导体2两侧台阶上的量子点3和N型电极6、依次沉积于量子点3上的P型半导体4和P型电极5；所述N型半导体为n-GeAs、n-GeSb、n-SiAs、n-SiSb中的一种；所述P型半导体为p-GeAs、p-GeSb、p-SiAs、p-SiSb中的一种。本专利技术的全无机QLED，其中的电子传输层是N型半导体，空穴传输层是P型半导体。另外，与现有的基于含氮镓类的半导体材料不同，本专利技术的N型半导体和P型半导体均是基于硅（Si）和锗（Ge）的半导体材料。具体地，本专利技术的N型半导体和P型半导体均是基于如砷（As）、锑(Sb)掺杂硅(Si)和锗(Ge)的半导体材料。优选地，本专利技术N型半导体中Si/Ge与As/Sb的摩尔比为（1：100-100：1)。P型半导体中Si/Ge与As/Sb的摩尔比为（1：100-100：1)。本专利技术的全无机QLED，其中的电子传输层是N型半导体，空穴传输层是P型半导体，在外加电场的作用下，N型和P型半导体分别进行电子和空穴的传输，并在量子点活性层中进行电子空穴复合激发量子点发光。利用本专利技术上述半导体材料作为QLED器件的电子和空穴传输层相比基于含氮镓类的半导体结构材料电子迁移率更高，电荷传输率更高，进而有效的提高电子空穴的复合率；并且利用此器件结构来制备全无机QLED不仅制备方法简单，而且可以有效改善器件的寿命。优选地，本专利技术的N型半导体为n-GeSb，P型半导体为p-GeSb，利用此半导体材料作为QLED器件的电子和空穴传输层，可进一步提高电子的迁移率，并进一步提高电子空穴的复合率。优选地，本专利技术N型半导体的厚度为10-500nm，P型半导体的厚度为50-500nm。本专利技术所述衬底为钢性衬底或柔性衬底。其中，所述钢性衬底可以为但不限于红包石（α-Al2O3）、尖晶石（MgO·Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、玻璃中的一种。所述柔性衬底可以为但不限于聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对萘二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、聚碳酸酯膜、聚氯乙烯膜、聚乙烯醇膜中的一种。本专利技术所述量子点可以为核壳量子点，所述核壳量子点的核可以为-族的CdS、CdTe、CdSe、ZnSe、ZnTe，-族的PbS、PbSe、PbSeS，-族的InP、GaP，--族的CuInS、CuGaS等半导体纳米材料中的一种或多种；所述核壳量子点的壳可以为-族的ZnS、ZnSe、CdS等半导体材料中的一种或多种。优选地，本专利技术量子点层的厚度为10-50nm。本专利技术所述N型电极可以为但不限于Al、Ti/Al、LiF/Al、Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ag、Ca/Ag、BaF2、BaF2/Al、BaF2/Ag、BaF2/Ca/Al、BaF2/Ca、Ag、Mg、CsF/Al、CsCO3/Al中的一种或多种。本专利技术所述P型电极为铟锡氧化物、氟掺氧化锡、铟锌氧化物、铝掺氧化锌、镓掺氧化锌、镉掺氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全无机QLED，其特征在于，包括衬底、沉积于衬底上的N型半导体、分别沉积于N型半导体两侧台阶上的量子点和N型电极、依次沉积于量子点上的P型半导体和P型电极；所述N型半导体为n‑GeAs、n‑GeSb、n‑SiAs、n‑SiSb中的一种；所P型半导体为p‑GeAs、p‑GeSb、p‑SiAs、p‑SiSb中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种全无机QLED，其特征在于，包括衬底、沉积于衬底上的N型半导体、分别沉积于N型半导体两侧台阶上的量子点和N型电极、依次沉积于量子点上的P型半导体和P型电极；所述N型半导体为n-GeAs、n-GeSb、n-SiAs、n-SiSb中的一种；所P型半导体为p-GeAs、p-GeSb、p-SiAs、p-SiSb中的一种。2.根据权利要求1所述的全无机QLED，其特征在于，所述衬底为钢性衬底或柔性衬底。3.根据权利要求2所述的全无机QLED，其特征在于，所述钢性衬底为红包石、尖晶石、二氧化硅、玻璃中的一种。4.根据权利要求2所述的全无机QLED，其特征在于，所述柔性衬底为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对萘二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、聚碳酸酯膜、聚氯乙烯膜、聚乙烯醇膜中的一种。5.根据权利要求1所述的全无机QLED，其特征在于，所述量子点为核壳量子点。6.根据权利要求1所述的全无机QLED，其特征在于，所述核壳量子点的核为CdS、CdTe、CdSe、ZnSe、ZnTe、PbS、PbSe、PbSeS、InP、GaP、CuInS、CuGaS中的一种或多种。7.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程陆玲，杨一行，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44