[發(fā)明專利]納米晶、其制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110324679.X
• 申請(qǐng)日: 2021-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN113061428A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周健海;賈軒睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 納晶科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/02
• 分類號(hào): C09K11/02;C09K11/88;B82Y20/00;B82Y30/00;H01L33/50
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N納米晶、其制備方法及應(yīng)用，該納米晶包括：半導(dǎo)體材料的芯；二氧化硅層，位于所述芯表面上；配體層，位于所述二氧化硅層的遠(yuǎn)離所述芯的表面上，所述配體層包括第一配體，所述第一配體包括金屬鹽。本申請(qǐng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中二氧化硅包覆納米晶的熒光量子產(chǎn)率低的問題，并且提高了二氧化硅包覆納米晶的抗光照性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種納米晶、其制備方法、含其的納米晶組合物、光轉(zhuǎn)換器件、發(fā)光裝置。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體納米晶是一種新型的發(fā)光材料，目前被廣泛應(yīng)用于光電器件。在過去的二十多年里，納米晶合成化學(xué)的研究主要集中在尺寸形貌的單分散控制以及如何提高熒光量子產(chǎn)率上，但是要使納米晶成為優(yōu)異的發(fā)光和光電材料，在合成上重要的目標(biāo)是盡可能地降低環(huán)境(尤其是光照、水和氧氣)對(duì)納米晶光電性能的影響。

對(duì)于單一尺寸的核納米晶來(lái)說，由于納米晶的比表面積大，表面的懸掛鍵等影響納米晶的光學(xué)與化學(xué)穩(wěn)定性，因此一般是在納米晶表面包覆殼層材料來(lái)提高納米晶的穩(wěn)定性。例如，對(duì)于CdSe納米晶，通常會(huì)在其表面包覆CdS或ZnS殼層，但是這些殼層材料依然會(huì)受到環(huán)境的影響，得到的核殼納米晶的表面會(huì)由于發(fā)生氧化反應(yīng)而使得殼層不斷的溶解，因此在核殼納米晶的表面繼續(xù)包覆氧化物是比較理想的一種提高納米晶的抗水抗氧性能的方法。

現(xiàn)有技術(shù)在納米晶表面包覆二氧化硅的方法一般是采用原硅酸乙酯和氨水反應(yīng)，得到的納米晶的晶格缺陷較多，熒光量子產(chǎn)率較低，而且產(chǎn)量也不高，這些缺點(diǎn)不利于納米晶的后續(xù)應(yīng)用。

申請(qǐng)內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種納米晶，包括：半導(dǎo)體材料的芯；二氧化硅層，位于上述芯表面上；配體層，位于上述二氧化硅層的遠(yuǎn)離上述芯的表面上，上述配體層包括第一配體，上述第一配體包括金屬鹽。

可選地，上述配體層包括第二配體，上述第二配體包括脂肪胺、有機(jī)膦中的至少一種。

可選地，上述有機(jī)膦選自具有如下化學(xué)式的有機(jī)膦中的一種或多種：其中上述R₁選自H、苯環(huán)或碳個(gè)數(shù)為4～22的烴基，上述R₂、上述R₃各自獨(dú)立地選自碳個(gè)數(shù)為4～22的烴基或苯環(huán)，優(yōu)選上述R₁、上述R₂、上述R₃各自獨(dú)立地選自碳個(gè)數(shù)為4～8的烷基；上述脂肪胺選自碳個(gè)數(shù)為6～12的脂肪胺中的一種或多種。

可選地，上述金屬鹽選自羧酸鹽、鹵化物、硝酸鹽和硫酸鹽中的至少一種。

可選地，上述金屬鹽選自IA族金屬鹽、IIA族金屬鹽、IIIA族金屬鹽、過渡金屬鹽中的任一種或多種的組合，優(yōu)選上述金屬鹽選自鋁鹽、鎂鹽、鈣鹽、鉀鹽、鋰鹽、鋯鹽、鋅鹽、錳鹽、銅鹽中的任一種或多種。

可選地，上述芯的平均粒徑為5～15nm，上述二氧化硅層的平均厚度為5～15nm。

本申請(qǐng)還提供一種納米晶的制備方法，包括：S1，提供作為芯的第一半導(dǎo)體納米晶；S2，將上述第一半導(dǎo)體納米晶、硅酸鹽、酸和有機(jī)溶劑在容器中混合并加熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后在上述芯表面上形成二氧化硅層和金屬鹽，上述金屬鹽至少部分位于上述二氧化硅層的遠(yuǎn)離上述芯的表面上作為上述納米晶的配體層的第一配體；其中，上述有機(jī)溶劑包括用于分散上述第一半導(dǎo)體納米晶的第一有機(jī)溶劑和能夠溶解上述硅酸鹽的第二有機(jī)溶劑，上述S2的各個(gè)原料中無(wú)人為添加的水；在上述第一半導(dǎo)體納米晶加入上述容器之前，上述酸和上述硅酸鹽無(wú)接觸。

可選地，上述S2包括：將上述第一半導(dǎo)體納米晶、上述酸和上述第一有機(jī)溶劑在上述容器中混合并加熱，然后向上述容器中分多次連續(xù)添加預(yù)先混合好的上述硅酸鹽和上述第二有機(jī)溶劑。

可選地，上述S2包括：將上述第一半導(dǎo)體納米晶、上述硅酸鹽和上述有機(jī)溶劑在容器中混合并加熱，然后向上述容器中分多次連續(xù)添加上述酸。