[發明專利]一種III?V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法

有效

• 申請號: 201710442213.3
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107287656B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 唐江;劉婧;牛廣達;王沖
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C30B29/12
• 分類號: C30B29/12;C30B19/00;C09K11/74;C09K11/72
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 許恒恒,李智

1.一種III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將III-V族量子點分散于非極性溶劑中得到量子點溶液，并將無機配體溶解于極性溶劑中得到無機配體分散液，所述非極性溶劑與所述極性溶劑兩者互不相溶；接著，將所述量子點溶液與所述無機配體分散液混合攪拌進行配體交換，然后靜置使混合物分層，待所述量子點被交換至所述極性溶劑所在層中后，移除所述非極性溶劑所在層，余下的所述極性溶劑所在層即對應第一前驅體溶液；

所述無機配體在所述極性溶劑中的溶解度高于該無機配體在所述非極性溶劑中的溶解度；

(2)將PbX₂與MAX均勻分散于極性溶劑中得到第二前驅體溶液，其中MA為甲胺根陽離子(CH₃NH₃)⁺，X為鹵族元素；

(3)將所述步驟(1)得到的所述第一前驅體溶液與所述步驟(2)得到的所述第二前驅體溶液混合后利用反溶劑法生長晶體，從而在所述III-V族量子點上外延誘導生長得到MAPbX₃鈣鈦礦晶體。

2.如權利要求1所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述III-V族量子點為InAs量子點、以及InP量子點中的至少一種；

所述步驟(2)中，所述無機配體包括InX₃、Na₂S和K₂S中的至少一種；其中X為鹵族元素，為Cl、Br、以及I中的任意一種。

3.如權利要求1所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述步驟(1)得到的所述第一前驅體溶液還經過清洗處理，所述清洗處理是向所述極性溶劑所在層中繼續添加所述非極性溶劑，混合攪拌，接著靜置使混合物分層，然后移除所述非極性溶劑所在層，余下的所述極性溶劑所在層即為清洗后的第一前驅體溶液。

4.如權利要求3所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述清洗處理為重復多次。

5.如權利要求1所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述利用反溶劑法生長晶體具體是將所述第一前驅體溶液與所述第二前驅體溶液混合后得到的混合前驅體溶液置于密封容器中，所述密封容器內還含有反溶劑，接著將該密封容器整體在20℃-28℃的溫度下靜置從而生長晶體；所述反溶劑為二氯甲烷。

6.如權利要求5所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述混合前驅體溶液與所述反溶劑之間通過小孔進行擴散。

7.如權利要求1所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述量子點溶液與所述無機配體分散液混合時，所述III-V族量子點與所述無機配體兩者的物質的量之比為1:1.2-1:5；

所述步驟(2)中，所述PbX₂與所述MAX兩者的物質的量之比為1:0.8～1.2。

8.如權利要求1所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述步驟(3)得到的所述MAPbX₃鈣鈦礦晶體中摻雜有所述III-V族量子點，所述第一前驅體溶液與所述第二前驅體溶液混合后得到的混合前驅體溶液中量子點的濃度為1mg/ml-4mg/ml。

9.如權利要求1所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述X為Cl、以及Br中的任意一種。

10.如權利要求1所述III-V族量子點誘導生長鈣鈦礦晶體的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述極性溶劑為DMF，所述非極性溶劑為正己烷或正辛烷。