[發明專利]一種窄線寬紅、綠、藍光CdZnSe/ZnSe量子點及其制備方法

有效

• 申請號: 202210360099.0
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114606004B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 金肖;白錦科;李清華;張婷婷;黃小月;李棟宇;黃貞;徐兵;王凜峰
• 申請（專利權）人: 嶺南師范學院
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 馬歡歡

本發明涉及半導體量子點技術領域，尤其涉及一種窄線寬紅、綠、藍光CdZnSe/ZnSe量子點及其制備方法。該制備方法包括以下步驟：(1)將氧化鎘、硬無水醋酸鋅、油酸和三辛胺混合，加熱抽真空后，充入氮氣，混合物與Se前驅體A混合得到CdZnSe種子；(2)將CdZnSe種子與Se前驅體B混合，進行CdZnSe種子的二次生長，得到CdZnSe晶核；(3)將CdZnSe晶核、硬脂酸鋅、Se前驅體B和十二酸混合后進行反應，完成ZnSe外殼層包覆。本發制備的高質量的紅、綠、藍光CdZnSe/ZnSe量子點分別表現出16.1nm、16.5nm和11nm的熒光半峰寬。

技術領域

本發明涉及半導體量子點技術領域，尤其涉及一種窄線寬紅、綠、藍光CdZnSe/ZnSe量子點及其制備方法。

背景技術

量子點作為新型的發光材料，由于其連續可調的發射光譜、高熒光量子產率以及高色純度等優異的光學性能，被廣泛應用于光電顯示和照明。目前成熟的量子點體系中，相比于無鎘的InP和CuInS₂等量子點體系，CdSe基量子點在高熒光量子產率和窄線寬方面具有絕對優勢。目前Cd基量子點普遍具有接近100％的熒光量子產率，而其發射線寬還有待進一步縮小。

發射線寬特性直接取決于量子點的形貌及尺寸分布。現有的紅、綠、藍光量子點的發射線寬大多局限于20nm左右，針對量子點激光器和特殊光源等的方面應用，量子點的發射線寬還有待繼續優化。針對窄線寬量子點的研究，大多數的研究主要通過包殼手段來實現量子點尺寸及形貌的控制，其主要技術特征有配體主導的晶面優先生長、低濃度慢速包殼以及離子催化等，受限于初始晶核尺寸的不均一，包殼手段往往很難將量子點的發射線寬進一步降低。目前，對于晶核形貌的控制還少有研究，尤其是通過對反應條件的精細調控，例如對于溫度特性、前驅體反應活性以及二者共同主導的影響機制；復雜的晶核生長機制的精細研究有助于進一步減低量子點的發射線寬，這對于量子點在高水平顯示與特殊光源方面的應用具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種窄線寬紅、綠、藍光CdZnSe/ZnSe量子點及其制備方法，以解決現有技術存在的問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種窄線寬紅、綠、藍光CdZnSe/ZnSe量子點的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氧化鎘、硬無水醋酸鋅、油酸和三辛胺混合，加熱抽真空后，充入氮氣，混合物與Se前驅體A混合得到CdZnSe種子；

(2)將CdZnSe種子與Se前驅體B混合，進行CdZnSe種子的二次生長，得到CdZnSe晶核；

(3)將CdZnSe晶核、硬脂酸鋅、Se前驅體B和十二酸混合后進行反應，完成ZnSe外殼層包覆。

優選的，所述步驟(1)中，當量子點為紅光量子點時，Se前驅體A包含Se粉、三正辛基膦和三辛胺，所述Se粉、三正辛基膦和三辛胺的摩爾比為1:1:0.4～0.6；

當量子點為綠光量子點時，Se前驅體A包含Se粉、三丁基膦和三辛胺，所述Se粉、三丁基膦和三辛胺的摩爾比為1:0.8:0.4～0.6；

當量子點為藍光量子點時，Se前驅體A包含Se粉與三辛胺，所述Se粉與三辛胺的摩爾比為1:3～5。

優選的，所述步驟(1)氧化鎘、油酸和三辛胺的摩爾體積比為0.3～0.5mol：7～9L：13～17L。

優選的，所述步驟(1)中，當量子點為紅光量子點時，氧化鎘和硬無水醋酸鋅的摩爾比為1：14～16；當量子點為綠光量子點時，氧化鎘和硬無水醋酸鋅的摩爾比為1：11～13；當量子點為藍光量子點時，氧化鎘和硬無水醋酸鋅的摩爾比為1：5～7。