复合材料及其制备方法及光电器件与流程

本技术涉及半导体领域，尤其涉及一种复合材料及其制备方法及光电器件。

背景技术：

1、量子点是一种重要的低维半导体材料，其三个维度上的尺寸都不大于其对应的半导体材料的激子玻尔半径的两倍，通过对这种半导体材料施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化，因而通过调节这种半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色。

2、现有方法制得的量子点通常是多种粒径量子点的混合物，尺寸均一性较难控制。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术提供一种复合材料及其制备方法及光电器件，旨在解决现有纳米颗粒尺寸均一性较差的问题。

2、本技术实施例是这样实现的：

3、第一方面，本技术提供一种复合材料，包括m13噬菌体、纳米颗粒以及连接在所述纳米颗粒的表面的配体，所述m13噬菌体的p8蛋白的n端展示有配体亲和多肽，所述配体亲和多肽与所述配体结合。

4、可选的，在本技术的一些实施例中，所述复合材料由所述m13噬菌体、所述纳米颗粒以及所述配体组成。

5、可选的，在本技术的一些实施例中，所述配体包括油酸，与油酸结合的所述配体亲和多肽包括hpds；和/或，

6、所述配体包括巯基乙酸，与巯基乙酸结合的所述配体亲和多肽包括vdsh；和/或，

7、所述配体包括油胺，与油胺结合的所述配体亲和多肽包括vssd。

8、可选的，在本技术的一些实施例中，所述复合材料中，所述纳米颗粒和所述m13噬菌体的重量比为0.01～0.05：1；和/或，

9、所述复合材料中，所述配体和所述纳米颗粒的摩尔比为0.5～1：1；和/或，

10、所述复合材料为纳米线，所述纳米线的平均线径为7～11nm，所述纳米线的长度为800～1000nm。

11、可选的，在本技术的一些实施例中，所述纳米颗粒包括单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自ii-vi族化合物、iv-vi族化合物、iii-v族化合物和i-iii-vi族化合物中的至少一种，所述ii-vi族化合物选自cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete及hgznste中的至少一种，所述iv-vi族化合物选自sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte、snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte、snpbsse、snpbsete、snpbste中的至少一种，所述iii-v族化合物选自gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas及inalpsb中的至少一种，所述i-iii-vi族化合物选自cuins2、cuinse2及agins2中的至少一种；所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自cds、cdte、cdsete、cdznse、cdzns、cdses、znse、znses和zns中的至少一种；和/或，

12、所述纳米颗粒包括发射波长为760～622nm的红色量子点、发射波长为577～492nm的绿色量子点以及发射波长为435～470nm蓝色量子点中的至少一种，所述红色量子点的平均粒径为13～20nm，所述绿色量子点的平均粒径为10～15nm，所述蓝色量子点的平均粒径为5～12nm。

13、第二方面，本技术提出一种复合材料的制备方法，包括以下步骤：

14、提供量子点材料，所述量子点材料包括纳米颗粒以及连接在所述纳米颗粒表面的配体；

15、提供m13噬菌体，所述m13噬菌体的p8蛋白的n端具有对所述配体有结合力的配体亲和多肽；

16、将所述量子点材料、所述m13噬菌体和溶剂混合，以使得所述配体和所述配体亲和多肽结合，得到复合材料。

17、可选的，在本技术的一些实施例中，将所述量子点材料、所述m13噬菌体和溶剂混合的步骤中，所述溶剂包括正己烷、正辛烷、正戊烷中的至少一种；和/或，

18、混合体系中，所述m13噬菌体的浓度小于等于109pfu/ml；和/或，

19、所述纳米颗粒和所述m13噬菌体的重量比为0.01～0.05：1。

20、可选的，在本技术的一些实施例中，所述配体包括油酸、油胺以及巯基乙酸中的至少一种。

21、可选的，在本技术的一些实施例中，提供m13噬菌体，所述m13噬菌体的p8蛋白的n端展示有配体亲和多肽的步骤包括：

22、提供m13噬菌体库和靶分子，所述靶分子包括油酸、油胺以及巯基乙酸中的至少一种；

23、采用生物淘选技术，从所述m13噬菌体库中筛选出与所述靶分子特异结合的噬菌体；

24、将筛选出的所述噬菌体扩增，得到m13噬菌体的菌液。

25、第三方面，本技术还提出一种光电器件，包括阴极、发光层和阳极，所述发光层的材料包括复合材料，所述复合材料包括上文所述的复合材料，或者，所述复合材料由上文所述的制备方法制得。

26、可选的，在本技术的一些实施例中，所述发光层包括层叠的多个子发光层，且所述多个子发光层为在外部激励下发出不同色光且多种所述色光混合形成白光。

27、可选的，在本技术的一些实施例中，所述多个子发光层包括含有红色量子点的红色子发光层、含有绿色量子点的绿色子发光层以及含有蓝色量子点的蓝色子发光层。

28、可选的，在本技术的一些实施例中，所述红色子发光层的厚度为13～40nm；和/或，

29、所述绿色子发光层的厚度为10～30nm；和/或，

30、所述蓝色子发光层的厚度为5～24nm。

31、可选的，在本技术的一些实施例中，所述阴极选自金属电极、碳硅材料电极、金属氧化物电极或复合电极，所述金属电极的材料选自ag、al、mg、au、cu、mo、pt、ca及ba中的至少一种，所述碳硅材料电极的材料选自硅、石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种，所述金属氧化物电极的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、铟掺杂氧化锌、镁掺杂氧化锌及铝掺杂氧化镁中的至少一种，所述复合电极选自azo/ag/azo、azo/al/azo、ito/ag/ito、ito/al/ito、zno/ag/zno、zno/al/zno、tio2/ag/tio2、tio2/al/tio2、zns/ag/zns或zns/al/zns；和/或，

32、所述阳极选自金属电极、碳硅材料电极、金属氧化物电极或复合电极，所述金属电极的材料选自ag、al、mg、au、cu、mo、pt中的至少一种，所述碳硅材料电极的材料选自硅、石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种，所述金属氧化物电极的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、铟掺杂氧化锌、镁掺杂氧化锌及铝掺杂氧化镁中的至少一种，所述复合电极选自azo/ag/azo、azo/al/azo、ito/ag/ito、ito/al/ito、zno/ag/zno、zno/al/zno、tio2/ag/tio2、tio2/al/tio2、zns/ag/zns或zns/al/zns；和/或，

33、所述发光器件还包括设于所述阴极和所述发光层之间的电子传输层，所述电子传输层的材料选自金属氧化物、掺杂金属氧化物、ⅱ-ⅵ族半导体材料、ⅲ-ⅴ族半导体材料及ⅰ-ⅲ-ⅵ族半导体材料中的至少一种，所述金属氧化物选自zno、bao、tio2、sno2中的至少一种；所述掺杂金属氧化物中的金属氧化物选自zno、tio2、sno2中的至少一种，掺杂元素选自al、mg、li、in、ga中的至少一种，所述ⅱ-ⅵ半导体族材料选自zns、znse、cds中的至少一种；所述ⅲ-ⅴ半导体族材料选自inp、gap中的至少一种；所述ⅰ-ⅲ-ⅵ族半导体材料选自cuins、cugas中的至少一种；和/或，

34、所述发光器件还包括设于所述阴极和所述发光层之间的电子注入层，所述电子注入层的材料选自碳酸铯、氟化铯、叠氮铯及氟化锂中的至少一种；和/或，

35、所述发光器件还包括设于所述阳极和所述发光层之间的空穴传输层，所述空穴传输层的材料选自4,4'-n,n'-二咔唑基-联苯、n,n'-二苯基-n,n'-双(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4”-二胺、n,n'-二苯基-n,n'-双(3-甲基苯基)-(1,1'-联苯基)-4,4'-二胺、n,n'-双(3-甲基苯基)-n,n'-双(苯基)-螺、n,n'-二(4-(n,n'-二苯基-氨基)苯基)-n,n'-二苯基联苯胺、4,4',4'-三(n-咔唑基)-三苯胺、4,4',4'-三(n-3-甲基苯基-n-苯基氨基)三苯胺、聚[(9,9'-二辛基芴-2,7-二基)-co-(4,4'-(n-(4-仲丁基苯基)二苯胺))]、聚(4-丁基苯基-二苯基胺)、聚苯胺、聚吡咯、聚(对)亚苯基亚乙烯基、聚(亚苯基亚乙烯基)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基]和聚[2-甲氧基-5-(3',7'-二甲基辛氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基]、铜酞菁、芳香族叔胺、多核芳香叔胺、4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯化合物、n,n,n',n'-四芳基联苯胺、pedot:pss及其衍生物、聚(n-乙烯基咔唑)及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚(9,9-辛基芴)及其衍生物、聚(螺芴)及其衍生物、n,n'-二(萘-1-基)-n,n'-二苯基联苯胺、螺npb、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯、c60、掺杂或非掺杂的nio、掺杂或非掺杂的moo3、掺杂或非掺杂的wo3、掺杂或非掺杂的v2o5、掺杂或非掺杂的p型氮化镓、掺杂或非掺杂的cro3、掺杂或非掺杂的cuo中的至少一种；和/或，

36、所述发光器件还包括设于所述阳极和所述发光层之间的空穴注入层，所述空穴注入层的材料选自2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、pedot、pedot:pss、pedot:pss掺有s-moo3的衍生物、4,4',4'-三(n-3-甲基苯基-n-苯基氨基)三苯胺、四氰基醌二甲烷、酞菁铜、氧化镍、氧化钼、氧化钨、氧化钒、硫化钼、硫化钨及氧化铜中的至少一种。

37、本技术提供的复合材料，利用具有纳米线形态的m13噬菌体作为模板，将纳米颗粒结合在噬菌体p8蛋白的n端，使得量子点纳米颗粒有序的排列在线性模板上，从而使得复合材料的尺寸更易于调控，提高了复合材料的尺寸均一性；此外，m13不与纳米颗粒发生反应，不会影响纳米颗粒本身的特性。