[發明專利]核殼半導體納米片、其制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201910704614.0
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110408382B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 彭笑剛;王永紅
• 申請（專利權）人: 浙江大學;納晶科技股份有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/88;C09K11/56;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;H01L51/50;H01L51/54;H01L51/42
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

1.一種核殼半導體納米片的制備方法，其特征在于，包括：

S1，制備含纖鋅礦納米晶的溶液；

S2，將第一陽離子前體、第一陰離子前體、第一配體、第一溶劑和所述含纖鋅礦納米晶的溶液混合，所述纖鋅礦納米晶作為核，加熱反應使得在所述核的表面進行殼的外延生長，得到含所述核殼半導體納米片的第一產物體系，

所述含纖鋅礦納米晶的溶液中的纖鋅礦納米晶為CdSe，所述第一陽離子前體中的陽離子為Cd，所述第一陰離子前體中的陰離子為S，

所述第一配體選自第一脂肪胺和第一脂肪酸中的一種或多種，所述第一配體與所述第一陽離子前體的摩爾比為小于15，

所述第一陽離子前體與所述第一陰離子前體的摩爾比小于1，

所述第一脂肪胺的C原子數為8~18，所述第一脂肪酸的C原子數為8~18。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一陽離子前體與所述第一陰離子前體的摩爾比為1：1.5~1：2。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一配體為所述第一脂肪酸，所述第一陽離子前體與所述第一脂肪酸的摩爾比為1：5 ~1：10。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一配體為所述第一脂肪胺和所述第一脂肪酸，所述第一脂肪胺、所述第一脂肪酸、所述第一陽離子前體的摩爾比為5:5:1。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S2中的反應溫度為220℃~280℃。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S1包括將第二陽離子前體、第二陰離子前體、第二配體和第二溶劑混合并加熱反應得到含纖鋅礦納米晶的第二產物體系，對所述第二產物體系進行分離純化得到所述纖鋅礦納米晶，將所述纖鋅礦納米晶溶解于第三溶劑中得到所述含纖鋅礦納米晶的溶液。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S2還包括對所述第一產物體系進行分離純化，得到所述核殼半導體納米片。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于， 所述制備方法還包括：S3，對所述核殼半導體納米片進行表面處理以去除表面缺陷，得到性能優化的核殼半導體納米片，所述S3中，包括S3a，將第二脂肪胺、第四溶劑、所述核殼半導體納米片和所述第一陰離子前體混合，在80℃~150℃中保持一定時間，并進行純化分離，得到第一表面處理的核殼半導體納米片，所述S3中，還包括S3b，將所述第一表面處理的核殼半導體納米片、第三脂肪胺和第五溶劑混合，加熱至150℃~250℃后加入三烷基膦反應一定時間，降溫至0~100℃后加入第一陽離子的短鏈羧酸前體和第四脂肪胺，得到含第二表面處理的核殼半導體納米片的第三產物體系，所述S3中，還包括S3c，對所述第三產物體系進行光照處理，得到第三表面處理的核殼半導體納米片。

9.一種核殼半導體納米片，其特征在于，由權利要求1至8中任一項所述的制備方法制備而成，所述核殼半導體納米片的核的材料為第一半導體材料，且所述核為纖鋅礦納米晶，所述纖鋅礦納米晶位于所述核殼半導體納米片的中心位置；所述殼的材料為第二半導體材料，所述核殼半導體納米片具有發光各向異性，

所述核殼半導體納米片為進行表面處理以去除表面缺陷的核殼半導體納米片，所述表面處理包括：將第二脂肪胺、第四溶劑、所述核殼半導體納米片和所述第一陰離子前體混合，在80℃~150℃中保持一定時間，并進行純化分離，得到第一表面處理的核殼半導體納米片，將所述第一表面處理的核殼半導體納米片、第三脂肪胺和第五溶劑混合，加熱至150℃~250℃后加入三烷基膦反應一定時間，降溫至0~100℃后加入第一陽離子的短鏈羧酸前體和第四脂肪胺，得到含第二表面處理的核殼半導體納米片的第三產物體系，對所述第三產物體系進行光照處理，得到第三表面處理的核殼半導體納米片，所述第一半導體材料為CdSe，所述第二半導體材料為CdS，所述半導體納米片的熒光量子產率大于等于90%，所述核殼半導體納米片的熒光衰減曲線呈單指數，且為熒光非閃爍。