[發明專利]核殼量子點及其合成方法

有效

• 申請號: 201710804180.2
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107815303B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 樊逢佳;亞歷山大·沃茲尼;邁克爾·安達奇;蘭迪·薩巴蒂尼;克里斯托弗·比凱尼克;舒爾德·霍格蘭德;愛德華·薩金特
• 申請（專利權）人: 美國科視數字系統股份有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/88;H01S3/10;B82Y30/00
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

1.一種量子點，包括：

核體，所述核體包括CdSe，所述核體具有4 nm的直徑并且具有第一極點和與所述第一極點相對的第二極點；以及

盤狀的殼體，所述殼體基本上覆蓋所述核體，使得所述量子點具有10 nm的直徑，所述殼體包括CdS；

其中，所述核體在所述殼體內偏離中心2 nm，使得所述殼體具有在所述第一極點處最薄且在所述第二極點處最厚的厚度輪廓，所述殼體在所述第一極點具有大于或等于零的厚度；并且

所述核體和所述殼體具有不同的相應晶格常數，使得所述殼體由于所述殼體的厚度輪廓而在所述核體上施加雙軸壓縮的應變力，所述雙軸壓縮的應變力在垂直于穿過所述第一極點和所述第二極點的軸線的方向上壓縮所述核體，所述雙軸壓縮的應變力被配置為修改所述核體的激子細微結構，與所述量子點相關聯的第一激子吸收峰分裂成具有第一峰值能量的第一修改峰和具有第二峰值能量的第二修改峰，所述第一峰值能量與所述第二峰值能量相隔高于在室溫下的熱能。

2.根據權利要求1所述的量子點，其中，所述核體包括纖鋅礦晶體結構，并且所述第一極點包括所述纖鋅礦晶體結構的（0001）面。

3.根據權利要求1所述的量子點，其中，在所述第一極點處，所述殼體的厚度小于1nm。

4.根據權利要求1所述的量子點，其中，所述殼體關于穿過所述第一極點和所述第二極點的所述軸線基本上六重對稱。

5.根據權利要求1所述的量子點，其中，當沿著所述核體的表面從所述第一極點朝向所述第二極點移動時，所述殼體的厚度不減小。

6.根據權利要求1所述的量子點，其中，與對應于所述第一激子吸收峰的第二數量的激子躍遷相比，對應于所述第一修改峰的第一數量的激子躍遷減少。

7.根據權利要求1所述的量子點，其中，所述分裂所述第一激子吸收峰包括將所述量子點的光學增益閾值減少至少1.1倍。

8.根據權利要求1所述的量子點，其中，所述量子點的光致發光線寬小于40meV。

9.根據權利要求1所述的量子點，其中，所述量子點還包括額外殼體，所述額外殼體具有基本上均勻的厚度，并被配置為鈍化所述量子點，以增加所述量子點的光致發光量子產率。

10.根據權利要求9所述的量子點，其中，所述額外殼體包括CdS、ZnSe和ZnS中的任一種。

11.根據權利要求1所述的量子點，其中，所述量子點是膠體量子點。

12.一種合成根據權利要求1-11中任一項所述的量子點的方法，所述方法包括：

提供包括分散在液體介質中的CdSe顆粒的核體；

將所述核體與十八烯和油胺混合，以形成反應混合物；

從所述反應混合物中選擇性地去除所述液體介質；

將所述反應混合物加熱至280℃至320℃的范圍；以及

向所述反應混合物中加入油酸鎘和三辛基膦硫化物，以在所述核體上形成CdS殼體，所述反應混合物包括結合到所述核體的相應的第一極點的油胺以阻止所述三辛基膦硫化物，使得在所述核體的相應的第一極點處不能形成CdS殼體。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，將所述油酸鎘和所述三辛基膦硫化物同時并連續地加入到所述反應混合物中。

14.根據權利要求12所述的方法，其中，所述方法還包括在所述核殼量子點上生長額外CdS殼體，所述生長所述額外CdS殼體包括：

將包括所述核殼量子點的另一反應混合物加熱到280℃至320℃的范圍；以及

在所述加熱之后，向所述另一反應混合物中加入進一步的油酸鎘和辛硫醇，作為形成所述額外CdS殼體的前體。