量子点、其制造方法、以及包括其的量子点‑聚合物复合物和电子装置制造方法及图纸

公开量子点、其制造方法、以及包括其的量子点‑聚合物复合物和电子装置。所述量子点包括：包括第一半导体纳米晶体的芯、和设置在所述芯上的壳，所述壳包括第二半导体纳米晶体和掺杂剂，其中所述第一半导体纳米晶体包括III‑V族化合物，所述第二半导体纳米晶体包括锌(Zn)、硫(S)和硒，和所述掺杂剂包括锂、具有比Zn

Quantum dots, manufacturing method thereof, and includes the quantum dot polymer composite and electronic device

Open quantum dots and its manufacturing method, and its including quantum dot polymer composite and electronic device. The quantum dots includes a first semiconductor nanocrystal core, and the core is arranged in the shell, the shell comprises second semiconductor nanocrystals and dopant, wherein the first semiconductor nano crystal including the III V compound, the second semiconductor nanocrystals including zinc (Zn), sulfur (S) and selenium, and the doping agent, including lithium, compared with Zn

【技术实现步骤摘要】
量子点、其制造方法、以及包括其的量子点-聚合物复合物和电子装置对相关申请的交叉引用本申请要求分别于2016年7月28日和2017年4月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0096142和10-2017-0046687的优先权和权益，其全部内容引入本文中作为参考。
公开量子点、其制造方法、以及包括其的量子点-聚合物复合物和电子装置。
技术介绍
与块体材料不同，纳米颗粒可具有被称作内在特性但是可通过改变其尺寸进行控制的物理特性(例如，带隙能量和熔点)。例如，半导体纳米晶体颗粒(也称作量子点)是一种类型的具有若干纳米的尺寸的具有结晶结构的半导体材料。由于其极小的尺寸，量子点具有大的每单位体积的表面积并且可呈现量子限制效应，由此显示与具有相同组成的块体材料的物理和化学性质不同的物理和化学性质。
技术实现思路
一个实施方式提供具有改善的发光性质和热稳定性的量子点(例如，环境友好的量子点)。另一实施方式提供制造所述量子点的方法。还一实施方式提供包括所述量子点的量子点-聚合物复合物。还一实施方式提供包括所述量子点的电子装置。在一个实施方式中，量子点包括：包括第一半导体纳米晶体的芯、和设置在所述芯上的壳，所述壳包括第二半导体纳米晶体和掺杂剂，其中所述第一半导体纳米晶体包括III-V族化合物，和所述第二半导体纳米晶体包括锌(Zn)、硒(Se)和硫(S)，和其中所述掺杂剂包括锂、具有比Zn2+的有效离子半径小的有效离子半径的2A族金属、具有比Zn2+的有效离子半径小的有效离子半径的3A族元素、或其组合。所述III-V族化合物可进一步包括II族金属、IV族元素、或其组合。所述第一半导体纳米晶体可进一步包括II-VI族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物、或其组合。所述第一半导体纳米晶体可包括InP、InZnP、或其组合。在所述壳中或在所述量子点中，硫相对于硒的摩尔比可大于或等于约1(例如，大于1)。所述壳可为包括至少两个壳层的多层壳，和所述至少两个壳层的邻近的两个层可具有彼此不同的组成。例如，所述壳可包括第一壳层和邻近于所述第一壳层的第二壳层，和所述第一壳层的组成可不同于所述第二壳层的组成。所述壳可具有包括ZnS的最外层。所述量子点可具有直接设置在所述芯上的包括第三半导体纳米晶体的层。所述第三半导体纳米晶体的带隙能量可大于所述第一半导体纳米晶体的带隙能量和小于所述第二半导体纳米晶体的带隙能量。所述第三半导体纳米晶体可包括ZnSe、ZnTe、或其组合。在所述壳中，硫相对于硒的摩尔比可在径向方向上改变。所述掺杂剂可包括铝(Al)、锂(Li)、镓(Ga)、铍(Be)、镁(Mg)、硼(B)、或其组合。相对于一摩尔的Zn，所述掺杂剂的含量可小于或等于约0.3摩尔、优选小于或等于约0.2摩尔、或者小于或等于约0.1摩尔。所述量子点可具有小于或等于约40nm的半宽度(FWHM)。所述量子点可具有大于或等于约72％、例如大于或等于约80％的量子产率。在另一实施方式中，制造所述量子点的方法包括：提供包括如下的混合物：具有包括第一半导体纳米晶体的芯的颗粒、包括锌的第一壳前体、包括硫的第二壳前体、包括硒的第三壳前体、有机配体、溶剂、和包括掺杂剂的掺杂剂前体；和将所述混合物加热至反应温度以在所述颗粒上形成包括第二半导体纳米晶体和掺杂剂的壳(例如，由此制造所述量子点)，其中所述掺杂剂包括锂、具有比Zn2+的有效离子半径小的有效离子半径的2A族金属、具有比Zn2+的有效离子半径小的有效离子半径的3A族元素、或其组合。所述混合物的提供可包括在所述芯上直接形成包括具有与所述第二半导体纳米晶体不同的组成的第三半导体纳米晶体并且不包括所述掺杂剂的壳层。所述掺杂剂前体可包括油酸盐、硬脂酸盐、氯化物、辛酸盐、氢化物、异丙醇盐、棕榈酸盐、有机硼烷、或其组合。所述掺杂剂可包括铝(Al)、锂(Li)、镓(Ga)、铍(Be)、镁(Mg)、硼(B)、或其组合。所述掺杂剂前体可包括油酸铝、单硬脂酸铝、氯化铝、辛酸铝、异丙醇铝、棕榈酸锂、辛酸锂、硬脂酸镁、油酸镁、异丙基氯化镁、硼烷、三乙基硼烷、油酸镓、或其组合。在所述混合物中，所述硫的摩尔含量可大于硒的摩尔含量。所述混合物可进一步包括离子液体。在另一实施方式中，量子点-聚合物复合物包括聚合物基体；和设置在所述聚合物基体中的所述量子点。所述聚合物基体可包括硫醇-烯聚合物、基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物、氨基甲酸酯聚合物、环氧聚合物、基于乙烯基的聚合物、有机硅聚合物、或其组合。另一实施方式提供包括所述量子点的电子装置。前述实施方式的量子点可具有提升的发光性质。前述实施方式的量子点可显示改善的热稳定性。附图说明通过参照附图进一步详细地描述本公开内容的示例性实施方式，本公开内容的以上和其它优点和特征将变得明晰，其中：图1示意性地说明在量子点的一个实施方式中用于形成包括额外的金属的最外层的假定机理的一个实施方式；图2为显示电子装置的一个实施方式(例如，液晶显示器)的示意图；图3为显示量子点的一个实施方式的横截面的示意图；图4为强度(任意单位，a.u.)对质荷比(原子质量单位，amu)的图，其显示在实施例1-1的合成期间对于量子点的飞行时间二次离子质谱法(TOF-SIMS)分析的结果；图5为强度(任意单位，a.u.)对结合能(电子伏，eV)的图，其显示对于在实施例2中合成的镓掺杂的量子点的X-射线光电子能谱法(XPS)分析的结果；和图6为计数对衍射角(2θ)的图，其显示对于对比例1的量子点和实施例1-1的量子点的X-射线衍射分析的结果。具体实施方式参照以下实例实施方式和附于此的图，本公开内容的优点和特性、以及用于实现其的方法将变得明晰。然而，所述实施方式不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开内容将是彻底且完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本专利技术的范围。相同的附图标记始终指的是相同的元件。将理解，当一个元件被称为“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者在其间可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离本文中的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“组分”、“区域”、“层”或“部分”可称为第二元件、组分、区域、层或部分。本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式的目的且不意图为限制性的。如本文中使用的，单数形式“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式，包括“至少一个(种)”，除非上下文清楚地另外指明。“至少一个(种)”将不被解释为限于“一个”或“一种”。“或”意味着“和/或”。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。将进一步理解，术语“包括”或“包含”当用在本说明书中时，表明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、和/或组分，但不排除存在或增加一种或多种另外的特征、区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
量子点，包括：包括第一半导体纳米晶体的芯，和设置在所述芯上的壳，所述壳包括第二半导体纳米晶体和掺杂剂，其中所述第一半导体纳米晶体包括III‑V族化合物，所述第二半导体纳米晶体包括锌、硫和硒，和所述掺杂剂包括锂、具有比Zn

【技术特征摘要】
2016.07.28 KR 10-2016-0096142;2017.04.11 KR 10-2011.量子点，包括：包括第一半导体纳米晶体的芯，和设置在所述芯上的壳，所述壳包括第二半导体纳米晶体和掺杂剂，其中所述第一半导体纳米晶体包括III-V族化合物，所述第二半导体纳米晶体包括锌、硫和硒，和所述掺杂剂包括锂、具有比Zn2+的有效离子半径小的有效离子半径的2A族金属、具有比Zn2+的有效离子半径小的有效离子半径的3A族元素、或其组合。2.如权利要求1所述的量子点，其中所述III-V族化合物进一步包括II族金属、IV族金属、或其组合。3.如权利要求1所述的量子点，其中所述第一半导体纳米晶体进一步包括II-VI族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物、或其组合。4.如权利要求1所述的量子点，其中所述第一半导体纳米晶体包括InP、InZnP、或其组合。5.如权利要求1所述的量子点，其中在所述壳中，硫相对于硒的摩尔比大于或等于1。6.如权利要求1所述的量子点，其中所述壳为包括至少两个壳层的多层壳，和所述至少两个壳层的邻近的两个层具有彼此不同的组成。7.如权利要求6所述的量子点，其中所述壳包括包含ZnS的最外层。8.如权利要求6所述的量子点，其中所述壳包括直接设置在所述芯上的包括第三半导体纳米晶体的层，和其中所述第三半导体纳米晶体的带隙能量大于所述第一半导体纳米晶体的带隙能量，和其中所述第三半导体纳米晶体的带隙能量小于所述第二半导体纳米晶体的带隙能量。9.如权利要求8所述的量子点，其中所述第三半导体纳米晶体为ZnSe、ZnTe、或其组合。10.如权利要求1所述的量子点，其中在所述壳中，硫相对于硒的摩尔比在径向方向上改变。11.如权利要求1所述的量子点，其中所述掺杂剂包括铝、锂、镓、铍、镁、硼、或其组合。12.如权利要求1所述的量子点，其中相对于1摩尔的Zn，所述掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：权秀暻，金龙郁，张银珠，闵智玄，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR