[發明專利]錳摻雜的InZnP量子點及其制造方法

有效

• 申請號: 201911258105.6
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111676016B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 韓哲鐘;金智溶;樸卿元
• 申請（專利權）人: 電子部品研究院
• 主分類號: C09K11/70
• 分類號: C09K11/70;B82Y20/00;B82Y40/00;C01B25/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 宋珂;龐東成

本發明提供了一種具有高再現性并且表現出優異的光學效率的錳摻雜的InZnP量子點，以及制造該量子點的方法。根據示例性實施方式的一個方面，錳摻雜的InZnP量子點如下制造：通過使乙酸銦、乙酸鋅和三(三甲基甲硅烷基)膦反應來合成InZnP量子點，然后用錳摻雜InZnP量子點。

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年3月11日向韓國知識產權局遞交的韓國專利申請第10-2019-0027287號的權益，在此通過引用將其公開內容整體并入本文。

技術領域

本發明涉及一種量子點，并且更特別地，涉及一種錳摻雜的InZnP量子點，其具有高再現性并且表現出優異的光學效率。另外，本發明涉及一種制造量子點的方法。

背景技術

量子點是具有幾納米大小并且由數百至數千個原子組成的半導體晶體材料。這種小尺寸材料的單位體積表面積較大，并且大多數原子存在于其表面上或在其表面附近，表現出量子限制作用，并且具有不同于塊狀半導體材料的電子、磁學、光學、化學和機械性質。

量子點中包含的雜質可能會極大地改變半導體的電子、光學和磁學性質。這些雜質可以通過摻雜而添加到量子點中。下文將添加有雜質的量子點稱為“摻雜量子點”。需要持久光源的太陽能電池或發光太陽能集能器(LSC)中使用的摻雜量子點將通過吸收的能量激發的電子更快且更有效地傳輸到雜質并迅速形成激子，從而抑制由表面能級干涉引起的光氧化降解或光分解，并提高穩定性。參見Narayan?Pradhan等，J.Am.Chem.Soc.,127:17586–17587,2005。

與未摻雜的II-VI族或III-V族量子點相比，摻雜量子點具有更寬的斯托克斯位移(stroke?shift)，因此具有抑制由于自吸收引起的自猝滅的優點。

II-VI族量子點包含鎘(Cd)或硒(Se)，其可能在環境危害和毒性方面引發嚴重的問題，并且在生物技術領域中使用時可能對人體產生有害影響。由于這個原因，近來對可以代替II-VI族量子點的III-V族量子點進行了許多研究。

作為最典型的III-V族量子點之一，磷化銦(InP)量子點具有從可見光到近紅外范圍的寬發射范圍，并且由于其以下優點而被積極研究：與II-VI族量子點相比無毒性、發射范圍與硒化鎘(CdSe)量子點相似，并且發射效率良好。

不過，與CdSe基量子點相比，InP量子點的發射效率略低，半峰全寬(FWHM)相對較寬。此外，InP量子點的問題在于，與CdSe量子點相比制造過程更復雜，以致再現性差。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種具有高再現性并且表現出優異的光學效率的錳摻雜的磷化銦鋅(InZnP)量子點，以及制造該量子點的方法。

本發明的另一目的是提供具有寬斯托克斯位移的錳摻雜的InZnP量子點以及制造該量子點的方法。

本發明的又一目的是提供一種具有半峰全寬(FWHM)減小且量子效率提高的錳摻雜的InZnP量子點，以及制造該量子點的方法。

將在下面的說明中部分地闡述另外的方面，其部分地將通過說明而顯而易見，或者可以通過實踐所呈現的示例性實施方式而獲知。

根據示例性實施方式的一個方面，提供了一種錳摻雜的InZnP量子點，其包括通過乙酸銦、乙酸鋅和三(三甲基甲硅烷基)膦的反應合成的InZnP量子點。用錳摻雜InZnP量子點以提高光學效率，從而提供錳摻雜的InZnP量子點。

InZnP量子點的錳摻雜率可以為0.1重量％至20重量％。

錳摻雜的InZnP量子點的斯托克斯位移可寬于未摻雜的InZnP量子點。

錳摻雜的InZnP量子點的光致發光峰波長可大于未摻雜的InZnP量子點。