朱菲菲， 杨 柳， 刘 凯， 刘为振， 张 涔， 徐海阳， 马剑钢(东北师范大学 紫外光发射材料与技术教育部重点实验室， 吉林 长春 130024)

ZnO量子点的制备及其在白光LED中的应用

朱菲菲， 杨 柳， 刘 凯， 刘为振*， 张 涔*， 徐海阳， 马剑钢
(东北师范大学 紫外光发射材料与技术教育部重点实验室， 吉林 长春 130024)

利用湿化学方法制备合成ZnO量子点，通过改变合成条件(反应时间、反应物浓度、反应温度)对量子点的尺寸及发光性能进行调控。利用透射电子显微镜、吸收光谱、荧光光谱等表征手段，探讨了合成条件对ZnO量子点光学性质的影响，并优化出适用于构建白光LED器件的最佳合成条件。研究结果表明，在反应温度为20 ℃、反应时间为3 h、前驱体Zn(OAc)2和LiOH反应浓度比为2∶1时获得的ZnO量子点较为稳定，并在紫外光激发下发出明亮的黄绿色光。在此基础上，以该ZnO量子点为有源层、p-GaN∶Mg基片为空穴注入层、非晶Al2O3薄膜为电子阻挡层构造了p-i-n型异质结LED，在正向注入电流为5 mA时，获得了来自于器件的白光发射，其色坐标为(0.28,0.30)，色温为9 424 K。

ZnO量子点； 黄绿光发射； 湿化学法； ZnO量子点/Al2O3/p-GaN异质结构； 白光LED

1 引 言

近年来，由于量子点具有尺寸可控、发光波长可调以及低成本的溶液合成方法等优势使其在发光二极管(LED)领域的应用备受瞩目。目前，人们通过控制尺寸和包覆层的厚度，已获得了Cd系量子点(如CdSe)红光、绿光及蓝光(RGB)发射，并将其应用在量子点LED中，成功地制备了高性能的白光LED[1-2]。然而，由于Cd的毒性较大，对环境和人体有一定的危害，阻碍了Cd基LED的进一步发展。……