[發明專利]一種核殼結構膠體納米片、QLED器件及制備方法

有效

• 申請號: 201710154349.4
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN108630814B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 劉政
• 申請（專利權）人: TCL科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

本發明公開一種核殼結構膠體納米片、QLED器件及制備方法，制備方法包括步驟：A、制作納米片，并將納米片溶于非極性溶劑中；B、加入配體，并進行加熱實現納米片的配體交換；C、按先后順序加入陰離子前驅體和陽離子前驅體，使在納米片表面生長殼層。本發明在保留納米片2D結構的前提下，通過進行配體交換，實現在納米片上生長出殼層，將其作為QLED器件的量子點發光層，可以提高量子產率和納米片發射的強度。

技術領域

本發明涉及半導體納米晶材料領域，尤其涉及一種核殼結構膠體納米片、QLED器件及制備方法。

背景技術

半導體納米晶具有獨特的尺寸依賴的物理性質。對于膠體納米晶，尺寸依賴的光學性質首先在球狀納米顆粒（3D）中被發現，隨后被延伸到納米棒和納米線（2D），最近在納米片（1D，此處的1D是指限制效應方面）中也發現了類似的性質。當半導體殼層生長在納米晶核的表面之后，核狀結構的光學性質得到了很好的改善。特別是將殼層長在納米晶核的表面可以增強量子效率和抵御光漂白的能力，從而減少在單個粒子水平上的熒光閃爍。這一性質可以促進核殼納米晶作為發光二極管和熒光生物探針的發光材料以及在光電器件領域的應用。

盡管核殼結構有很多優勢，但是其合成方法較復雜，具體體現在以下幾個方面：第一，核殼結構之間的晶格不匹配會引起核的壓力，在球狀CdS/ZnS核殼納米晶中，這種壓力可以達到4GPa，晶格不匹配引起的壓力最近被用于調節一些核殼結構的光學性質，但是總的來說，具有較大的晶格不匹配程度的兩種材料的外延生長會導致晶體缺陷和阻礙殼層生長過厚；第二，難以精確的控制核/殼界面，因為在殼層生長的過程中，陽離子和陰離子會擴散，而對于界面的控制非常重要，因為最近研究者發現核殼之間的組成梯度會進一步抑制俄歇過程，減少閃爍和增強熒光量子效率；第三，用于殼層生長的配體種類會影響最終納米結構的形狀，正如殼層的晶體結構相比于核的晶體結構是不同的。另外，2D納米片需要特殊的處理避免它們的降解和在殼層生長過程中的形態轉變為球狀或者棒狀。

目前，在2D系統（如2D納米片，此處的2D是指空間上的二維材料）中，例如納米片或納米板上的殼的生長還沒有實現，所以限制了納米材料量子產率和發射強度的提高。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種核殼結構膠體納米片、QLED器件及制備方法，旨在解決現有技術還無法實現殼層生長的問題。

本發明的技術方案如下：

一種核殼結構膠體納米片的制備方法，其中，包括步驟：

A、制作納米片，并將納米片溶于非極性溶劑中；

B、加入配體，并進行加熱實現納米片的配體交換；

C、按先后順序加入陰離子前驅體和陽離子前驅體，使在納米片表面生長殼層。

所述的核殼結構膠體納米片的制備方法，其中，所述納米片為包含II族和VI族元素的納米片。

所述的核殼結構膠體納米片的制備方法，其中，所述配體為八烷硫醇、十烷硫醇、十二烷硫醇、十四烷硫醇、十六烷硫醇、十八烷硫醇中的一種或幾種。

所述的核殼結構膠體納米片的制備方法，其中，所述陰離子前驅體為S的前驅體、Se的前驅體、Te的前驅體中的一種或幾種。

所述的核殼結構膠體納米片的制備方法，其中，所述陽離子前驅體為Zn的前驅體、Cd的前驅體、Hg的前驅體、Cn的前驅體中的一種或兩種。

所述的核殼結構膠體納米片的制備方法，其中，所述納米片的內核為均一組分結構；

所述納米片的殼層為另一種不同于內核組分的均一組分結構；或者所述納米片的殼層為均一合金組分結構；或者所述納米片的殼層為徑向方向上越向外能級寬度越寬的漸變合金組分結構。