[發明專利]一種量子點材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011528467.5
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112592713B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 孫小衛;張文達;王愷
• 申請（專利權）人: 深圳撲浪創新科技有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/88;C09K11/84;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;G01N21/64
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明提供一種量子點材料及其制備方法和應用，所述量子點材料為核殼結構，所述核殼結構依次包括核心、過渡層和殼層；所述過渡層的材料包括稀土元素硫化物、MnS、MgS、Al₂S₃中的任意一種，所述殼層的材料包括ZnS；或所述過渡層的材料包括ZnSe，所述殼層的材料包括稀土元素硫化物、稀土元素硒化物、稀土元素碲化物、MnS、MgS、Al₂S₃中的任意一種，所述量子點材料通過對所述過渡層和殼層材料進行選擇，找到了與所述核心材料失配度較低且禁帶寬的過渡層和殼層材料，使得所述量子點材料各層材料之間匹配度高，具有發光效率高、合成工藝簡單、成本低等優點，適合工業化批量化生產。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種量子點材料及其制備方法和應用。

背景技術

量子點是一種直徑小于10nm的無機半導體納米晶體材料，其粒徑小于或接近激子波爾半徑時會出現量子尺寸效應，并且隨著量子點尺寸的逐漸減小，量子點的光譜出現藍移現象，尺寸越小，則藍移現象越顯著，因此通過控制量子點的尺寸，就可以方便地調節其能隙寬度，從而控制其發出光的顏色。目前II-VI族、III-V族量子點的制備已經趨于成熟，量子產率可達到80％以上。已經廣泛的用到顯示照明、生物探針、光電探測器等領域。

其中，InP和CdSe量子點作為量子點材料的代表，具有低毒性和合適的發光范圍等優點，被視為下一代量子點明星材料，已經成為全球研究熱點。但是InP和CdSe量子點材料由于尺寸較小，比表面積大、表面缺陷多等不足，很容易導致熒光猝滅。所以為了提高量子點的發光性能，引入合適的、化學穩定的、寬帶隙半導體殼層能夠有效地提高其載流子的量子限效應。CN107502352A公開了一種InP/ZnS核殼結構量子點的制備方法，以碘化銦作為量子點制備In前驅體，十二硫醇作為硫源，以十八烯為穩定劑，油胺作為溶劑、反應劑和配體，油酸鋅作為包裹殼層結構的Zn源，得到InP/ZnS核殼結構量子點，有效提高了量子點材料的發光產率，但是由于紅色InP核心的成核和生長較難控制，難以得到尺寸分布均一、半峰寬窄的納米晶顆粒，影響最終InP/ZnS核殼結構的形成，另一方面，InP和ZnS的晶格常數差距較大，ZnS較難有效生長在InP顆粒表面將其包覆，容易造成發光效率較低、穩定性較差等缺點。