[發明專利]量子點的制備方法、量子點及含其的組合物、發光器件

有效

• 申請號: 202010714482.2
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN113969161B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 喬培勝;余文華;袁秀玲;謝陽臘;汪均
• 申請（專利權）人: 納晶科技股份有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/70;C09K11/74;C09K11/88;H01L33/50
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• 代理人: 暫無信息

本申請提供了一種量子點的制備方法、量子點及組合物、發光器件，該量子點包括III?V族核，和直接設置在III?V族核的至少一部分的表面上的II?III?V?VI?VI族殼層，II?III?V?VI?VI族殼層中包含硒元素和硫元素。通過在III?V族量子點核外包覆II?III?V?VI?VI族殼層，解決了現有技術中III?V族量子點熒光發射半峰寬大、熒光效率低、穩定性差的問題，制備得到的核殼量子點的熒光發射半峰寬窄、熒光效率高，且在量子點膜中具有良好的穩定性。

技術領域

本申請涉及光電技術領域，具體而言，涉及一種量子點的制備方法、量子點及含其的組合物、發光器件。

背景技術

量子點材料是尺寸在納米級的無機材料，具有優良的發光性能，在顯示、照明和生物等領域具有廣闊的應用前景。相比熒光粉等發光材料，量子點具有發光范圍可調、熒光半峰寬窄、量子效率高、穩定性強等優勢。考慮到環保因素，現有的含鎘量子點材料在應用中受到很大限制，以磷化銦為代表的無鎘量子點是近年來的研發重點。在磷化銦成核中，具有以共價鍵結合、成核速度快、晶格缺陷多等特點，導致其熒光發射半峰寬較寬，量子效率較低。尤其是紅光量子點，由于其需要較大的成核尺寸，進一步增加了其制備難度。另外，本征磷化銦的晶格缺陷較多，量子效率很低，需要通過在量子點核外包覆殼層，來提升發光性能。但是，III-V族的InP量子點，與常用的II-VI族ZnSe或ZnS殼層之間晶格不匹配度較高，導致包覆效果較差。

現有技術中InP基量子點存在的主要問題是熒光量子產率低，發光半峰寬大(色純度低)，光、熱、水穩定性差是制約其應用的主要原因。如何縮小半峰寬一直是無鎘量子點研究的熱點和難點。

發明內容

本申請的目的在于提供一種量子點，上述量子點包括III-V族核，和直接設置在上述III-V族核的至少一部分的表面上的II-III-V-VI-VI族殼層，上述II-III-V-VI-VI族殼層中包含硒元素和硫元素。

進一步地，上述量子點還包括設置在上述II-III-V-VI-VI族殼層上并且包括至少兩個層的多層殼，優選上述多層殼至少包括一個II-VI族殼層。

進一步地，上述多層殼包括ZnSe、ZnSeS、ZnS、或其組合，優選上述多層殼的厚度為4～15個單層。

進一步地，上述II-III-V-VI-VI族殼層中的兩種VI族元素的物質的量之比為(0.02～8)：1，上述III-V族核中的V族元素和上述II-III-V-VI-VI族殼中的V族元素的總摩爾量與上述II-III-V-VI-VI族殼層中的兩種VI族元素的總摩爾量的比值為(0.08～9)：1。

進一步地，上述量子點的平均尺寸為3.5～5.0nm。

進一步地，上述量子點的紫外可見吸收光譜400nm與450nm處光密度的吸收比率為(1.5～4)：1。

進一步地，上述量子點的紫外可見吸收峰波長為580～630nm，紫外可見吸收峰的半半峰寬≤23nm，上述量子點為無鎘量子點。

進一步地，上述III-V族核包括銦和V族元素中的磷和砷的至少一種，上述II-III-V-VI-VI族殼層還包括銦、鋅和V族元素中的磷和砷的至少一種。

進一步地，上述III-V族核和/或上述II-III-V-VI-VI族殼層還包括摻雜金屬元素或摻雜非金屬元素，上述摻雜金屬元素選自Al、Ga、Tl、Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Sr、Ba、V、Fe、Co、Zr、W、Ti、Mn、Ni、Sn、或其組合，上述摻雜非金屬元素選自B、O、S、Se、Te、F、Cl、Br、I、Si、或其組合。

進一步地，上述量子點的最大熒光發射波長在600～650nm內可調。

進一步地，上述量子點的熒光發射半峰寬≤36nm，熒光量子效率≥60％。