[發(fā)明專利]具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910089509.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN109705844B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鑫;曹越峰;王允軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州星爍納米科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/02
• 分類號(hào): C09K11/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
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本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶及其制備方法。納晶晶包括納米晶核、包覆在所述納米晶核上的第一子殼層和包覆在所述第一子殼層上的第二子殼層，其特征在于，所述第一子殼層包含Zn、Se和Mn元素；所述第二子殼層包含Zn、S和Cu元素。本申請(qǐng)通過(guò)在納米晶核外依次包覆MnZnSe和CuZnS，制備得到發(fā)光效率高的納米晶。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶及其制備方法。

背景技術(shù)

作為一種三維尺寸都在1～20nm之間的半導(dǎo)體材料，納米晶具有發(fā)射波長(zhǎng)隨尺寸調(diào)節(jié)，半峰寬窄等優(yōu)點(diǎn)。由于這些優(yōu)異的性能，納米晶在照明、顯示等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。

納米晶的表面缺陷增加了非輻射躍遷的幾率，對(duì)其本身的發(fā)光效率及穩(wěn)定性造成不良影響。為解決納米晶的發(fā)光效率低及穩(wěn)定性差的問(wèn)題，一般在納米晶核外包覆殼層，以增強(qiáng)其發(fā)光效率。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，由于殼層與納米晶核、以及殼層內(nèi)各層之間存在的晶格不匹配等問(wèn)題，導(dǎo)致納米晶的發(fā)光效率依然不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶，包括納米晶核、包覆在所述納米晶核上的第一子殼層和包覆在所述第一子殼層上的第二子殼層，其特征在于，所述第一子殼層包含Zn、Se和Mn元素；所述第二子殼層包含Zn、S和Cu元素。

本申請(qǐng)中，納米晶核的構(gòu)成材料包括三-五族半導(dǎo)體材料或者二-六族半導(dǎo)體材料，本申請(qǐng)對(duì)此不做限定。

現(xiàn)有技術(shù)中，由ZnSe和ZnS雙子殼層構(gòu)成的雙殼層結(jié)構(gòu)常被用于包覆在InP納米晶核上，但是ZnSe與ZnS之間存在的晶格區(qū)別依然較大，導(dǎo)致InP納米晶的發(fā)光效率不高。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)向ZnSe層中摻雜金屬M(fèi)n元素，向ZnS層中摻雜金屬Cu元素時(shí)，這種殼層結(jié)構(gòu)可有效提高InP納米晶的發(fā)光效率。

進(jìn)一步地，所述第一子殼層中，Mn的摩爾含量為1％～5％。

進(jìn)一步地，所述第一子殼層的厚度在1～4nm之間。

進(jìn)一步地，所述第二子殼層中，Cu的摩爾含量為1％～5％。

進(jìn)一步地，所述第二子殼層的厚度在1～4nm之間。

在第一子殼層和第二子殼層中當(dāng)Mn或者Cu的含量太低或者太高時(shí)，比如小于1％或者大于5％時(shí)，均無(wú)法得到較好的匹配程度，并未有效提高納米晶的發(fā)光效率。

進(jìn)一步地，所述納米晶核的構(gòu)成元素包括In和P。

進(jìn)一步地，所述納米晶核的構(gòu)成元素還包括Zn或者Ga。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)方面，提供一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶的制備方法，其特征在于，包括：步驟S1、提供包含納米晶核的第一溶液體系；步驟S2、將所述第一溶液體系的溫度調(diào)節(jié)至180～240℃之間，加入含有Zn前驅(qū)體、Se前驅(qū)體及Mn前驅(qū)體的溶液，反應(yīng)10～120分鐘，得到第二溶液體系，所述第二溶液體系中納米晶核的表面包覆有第一子殼層；步驟S3、將所述第二溶液體系的溫度調(diào)節(jié)至240～300℃之間，加入含有Zn前驅(qū)體、S前驅(qū)體及Cu前驅(qū)體的溶液，反應(yīng)10～120分鐘，得到第三溶液體系，所述第三溶液體系中第一子殼層的表面包覆有第二子殼層。

本申請(qǐng)中，Zn前驅(qū)體包括但是不限定于硝酸鋅、氟化鋅、氯化鋅、溴化鋅、碘化鋅、碳酸鋅、硫酸鋅、高氯酸鋅、醋酸鋅、羧酸鋅、乙酰丙酮鋅、乙基黃原酸鋅、丙基黃原酸鋅、十六烷基黃原酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅、甲基苯基二硫代氨基甲酸鋅、二正丁基二硫代氨基甲酸鋅中的一種。

Se前驅(qū)體包括但是不限定于烷基氨基硒化物、烯基氨基硒化物、硒醇、硒醚、硒代酸酯、硒代酰胺中的一種。