一种核壳InP/ZnSe/ZnS量子点及其制备方法技术

技术编号:27965968 阅读:23 留言:0更新日期:2021-04-06 13:58
本发明专利技术涉及一种核壳InP/ZnSe/ZnS量子点及其制备方法与应用,所述制备方法包括如下步骤:(1)混合硒粉与第一溶剂,至硒粉完全溶解或均匀分散,得到硒前驱体;(2)混合铟源、第一锌源、磷源与第二溶剂,制备得到第一体系;(3)混合第二锌源、第三溶剂与步骤(2)所得第一体系,得到第二体系;(4)混合硫源、步骤(1)所得硒前驱体与步骤(3)所得第二体系,反应得到核壳InP/ZnSe/ZnS量子点;其中,第一溶剂、第二溶剂与第三溶剂分别独立地为十八烯和/或油胺。本方明相较于现有技术,制得硒前驱体的活性更高,操作环境更简便,且所用溶剂更环保,有助于ZnSe过渡层成功包覆在InP核心表面。

【技术实现步骤摘要】
一种核壳InP/ZnSe/ZnS量子点及其制备方法
本专利技术属于纳米材料制备
,涉及量子点的制备方法,尤其涉及一种核壳InP/ZnSe/ZnS量子点及其制备方法。
技术介绍
InP量子点材料作为Ⅲ-Ⅴ半导体材料的代表,因为其低毒性和合适的发光范围,被视为下一代量子点明星材料,已经成为全球研究热点。单独的InP量子点由于表面的缺陷严重影响了其光学特性,导致量子产率低且不稳定。针对这一问题,目前通常会对InP量子点采用包覆宽禁带的半导体壳层的方式以增强其发光性能,而ZnS是最常见的一种包覆材料。但InP与ZnS的晶格失配度高达7.7%,使得在壳层的ZnS加厚时,界面张力不断增加,最终导致晶格错位混乱,光学性能反而降低。相比之下,ZnSe与InP的晶格失配度仅3.3%。因此,在InP核心和ZnS壳层中间引入ZnSe过渡层可以获得光学性质更佳的量子点材料。目前核壳InP/ZnSe/ZnS量子点的制备方法主要是高温热注入法,所用硒的前驱体大都是由三辛基膦(TOP)或三丁基膦(TBP)等含膦化合物将硒单质溶解,或者与硒单质反应形成中间体而制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核壳InP/ZnSe/ZnS量子点的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:/n(1)混合硒粉与第一溶剂,至硒粉完全溶解或均匀分散,得到硒前驱体;/n(2)混合铟源、第一锌源、磷源与第二溶剂,制备得到第一体系;/n(3)混合第二锌源、第三溶剂与步骤(2)所得第一体系,得到第二体系;/n(4)混合硫源、步骤(1)所得硒前驱体与步骤(3)所得第二体系,反应得到核壳InP/ZnSe/ZnS量子点;/n其中,第一溶剂、第二溶剂与第三溶剂分别独立地为十八烯和/或油胺。/n

【技术特征摘要】
1.一种核壳InP/ZnSe/ZnS量子点的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合硒粉与第一溶剂,至硒粉完全溶解或均匀分散,得到硒前驱体;
(2)混合铟源、第一锌源、磷源与第二溶剂,制备得到第一体系;
(3)混合第二锌源、第三溶剂与步骤(2)所得第一体系,得到第二体系;
(4)混合硫源、步骤(1)所得硒前驱体与步骤(3)所得第二体系,反应得到核壳InP/ZnSe/ZnS量子点;
其中,第一溶剂、第二溶剂与第三溶剂分别独立地为十八烯和/或油胺。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述混合的温度为10-30℃;
优选地,步骤(1)所述混合的方式为搅拌和/或超声;进一步优选为超声;
优选地,所述超声的频率为25-100KHz,超声的时间为1-10min;
优选地,步骤(1)所述硒粉与第一溶剂的固液比为1:(10-15),单位为g/mL。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)混合硒粉与第一溶剂时,还混合有助剂;
优选地,所述助剂包括十二硫醇和/或辛硫醇;
优选地,所述助剂与第一溶剂的体积比为(0.8-1.2):(0.8-1.2)。


4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述混合在真空条件下进行;
优选地,所述真空条件的绝对真空度为0.02-0.08MPa;
优选地,步骤(2)所述混合为首先混合铟源、第一锌源与第二溶剂,升温后再混合磷源;
优选地,铟源、第一锌源与第二溶剂的混合温度为100-140℃,时间为40-80min;
优选地,升温至170-200℃后再混合磷源;
优选地,混合磷源的温度为170-200℃,时间为至少2min。


5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述铟源包括碘化铟、溴化铟、氯化铟、氧化铟或醋酸铟中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,步骤(2)所述第一锌源包括氯化锌、溴化锌、碘化锌、硬脂酸锌或油酸锌中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,步骤(2)所述磷源包括三(二甲胺基)膦、三(二乙胺基)膦、三正辛基膦或三(三甲基硅烷基)膦中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,步骤(2)所述铟源、第一锌源、磷源与第二溶剂的摩尔比为(1.6-2.0):(4-5):(6.4-7.0):(37-37.5)。


6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述混合的温度为100-200℃,混合的时间为1-3h;
优选地,步骤(3)所述第二锌源包括氯化锌、溴化锌、碘化锌、硬脂酸锌或油酸锌中的任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员:张志宽李祥徐冰孙小卫
申请(专利权)人:深圳扑浪创新科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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