[發(fā)明專利]有機(jī)相硫化鎘/碲化鎘納米晶超結(jié)構(gòu)及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN105219392A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈永濤;鄭文珺;薛云嘉;陳子峰;楊松霖
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C08L65/00;C08K3/30;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王秀奎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料制備領(lǐng)域，更加具體地說，涉及一種相轉(zhuǎn)移制備硫化鎘/碲化鎘納米晶超結(jié)構(gòu)的方法及其在光探測器件上的應(yīng)用。

背景技術(shù)

納米晶(NCs)具有很強(qiáng)的尺寸效應(yīng)、特殊的化學(xué)組成和優(yōu)異的電學(xué)性質(zhì)([1]Alivisatos,A.P.Science1996,271,933-937.[2]Zhou,Y.；Yang,M.；Sun,K.；Tang,Z.；Kotov,N.A.J.Am.Chem.Soc.2010,132,6006-6013.)。然而，單個納米晶之間的電子遷移率極低，且不可能形成連續(xù)的電荷運(yùn)輸通路。因此，將單個的納米晶組裝成所需的納米晶超結(jié)構(gòu)(NCsS)已成為目前的一大挑戰(zhàn)。在納米晶超結(jié)構(gòu)中，納米晶之間的電子耦合抵消了其量子限域效應(yīng)，同時會引起載流子遷移率的提高，這將有利于載流子連續(xù)運(yùn)輸通路的形成([3]Vanmaekelbergh,D.NanoToday2011,6,419-437.)，對于其這對于光伏器件的研究具有重要意義([4]Xue,D.J.；Wang,J.J.；Wang,Y.Q.；Xin,S.；Guo,Y.G.；Wan,L.J.Adv.Mater.2011,23,3704–3707.[5]Yang,H.Y.；Son,D.I.；Kim,T.W.；Lee,J.M.；Park,W.I.Org.Electron.2010,11,1313.[6]Gaponik,N.；Rogach,A.L.Phys.Chem.Chem.Phys.2010,12,8685-8693)。由于納米晶超結(jié)構(gòu)在新型納米結(jié)構(gòu)和納米器件制備上具有的巨大潛力，因此，納米晶超結(jié)構(gòu)已經(jīng)吸引了越來越多的關(guān)注([7]Huynh,W.U.；Dittmer,J.J.；Alivisatos,A.P.Science2002,295,2425-2427.[8]Murray,C.B.；Norris,D.J.；Bawendi,M.G.J.Am.Chem.Soc.1993,115,8706-8715.)。

目前，已有科學(xué)家合成出了一些具有特殊形貌的納米晶超結(jié)構(gòu)，如納米線、納米片、膠束等([9]Nozik,A.J.；Beard,M.C.；Luther,J.M.；Law,M.；Ellingson,R.J.；Johnson,J.C.Chem.Rev.2010,110,6873-6890.[10]Guo,C.X.；Yang,H.B.；Sheng,Z.M.；Lu,Z.S.；Song,Q.L.；LiC.M.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,3014-3017.[11]Nikolic,M.S.；Olsson,C.；Salcher,A.；Kornowski,A.；Rank,A.；Schubert,R.；A.；Weller,H.；S.Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,2752-2754.)。在眾多已有的納米結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中，Kotov等人報道了一種帶狀的納米晶超結(jié)構(gòu)([12]Srivastava,S.；Santos,A.；Critchley,K.；Kim,K.S.；Podsiadlo,P.；Sun,K.；Lee,J.；Xu,C.L.；Lilly,G.D.；Glotzer,S.C.；Kotov,N.A.Science2010,327,1355-1359.)，該納米帶若作為溝通電子、光電、電化學(xué)和納米器件等領(lǐng)域的功能單元將會發(fā)揮巨大的作用([13]Xia,Y.；Yang,P.；Sun,Y.；Wu,Y.；Mayers,B.；Gates,B.；Yin,Y.；Kim,F.；Yan,H.Adv.Mater.2003,5,353-389.)。然而，Kotov等人是在水相中制備出這種帶狀納米晶超結(jié)構(gòu)的，難以與非極性的有機(jī)聚合物形成互溶的混合物，從而無法有效地在NCsS/聚合物界面上實現(xiàn)激子分離，這就限制了其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過相轉(zhuǎn)移制備硫化鎘/碲化鎘(CdS/CdTe)納米晶超結(jié)構(gòu)的方法，并研究了其在光探測器件的應(yīng)用。在本發(fā)明技術(shù)方案中，CdTeNCsS通過相轉(zhuǎn)移發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變后，在有機(jī)相中與聚合物形成共混物，進(jìn)而有效地在NCsS/聚合物界面上實現(xiàn)激子分離，從而可以用于光探測器件的制備。

本發(fā)明的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

有機(jī)相硫化鎘/碲化鎘納米晶超結(jié)構(gòu)及其制備方法，按照下述步驟進(jìn)行：