提高胶体量子点电导率的方法及高导电率的胶体量子点技术

提高胶体量子点电导率的方法及高导电率的胶体量子点

【技术实现步骤摘要】
提高胶体量子点电导率的方法及高导电率的胶体量子点


[0001]本专利技术属于半导体材料加工
，具体涉及胶体量子点加工

。

技术介绍

[0002]量子点是一种重要的低维半导体材料，具有传统体材料不具备的光电性能，在生命科学
、
光电领域具有广泛的应用
。
胶体量子点是高效制备量子点的方法，具有产量大，制作成本低的优点
。
但制备方法决定其表面产生有机配体，有机配体阻碍了量子点间载流子的传输，导致电导率极低，这也严重限制了其在光电器件上的应用
。
同时，表面的有机配体在较高的使用温度环境无法长期稳定存在，从而限制了光电器件的环境稳定性
。
因此，需要提高胶体量子点的电学性能与稳定性
。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决以往的胶体量子点导电性能和稳定性差的问题，提供了一种提高胶体量子点电导率的方法，所述方法包括如下步骤：
S1、
对制备的胶体量子点进行初洗；
S2、
将初洗后的胶体量子点放入由
NH4OH、H2O2和
H2O
组成的混合溶液中静置
15
分钟；
S3、
将静置后的胶体量子点放入
CH3COCH3溶液，并放于超声波中清洗3分钟，再放置于去离子水中清洗；重复上述操作3次；
S4、
将清洗过的胶体量子点放置于表面皿，加入
200ml
的去离子水和/>0.5ml
的掺杂原子化学溶液；
S5、
将微波发生器置于密闭不锈钢壳体中，并在所述壳体上连接可调节限压阀和真空泵，在壳体中安装加热装置；
S6、
将所述表面皿置于微波发生器中，控制微波发生器内温度为
75℃
，压力为
106Kpa
，设定微波发生器的最大功率为
3000W
，功率增大至稳定时间为6分钟，维持功率时间为
20
分钟，然后关闭微波发生器；
S7、
将微波发生器内温度调控至
110℃
，开启微波发生器，采用真空泵匀速抽出气体，直至表面皿及胶体量子点表面的水分蒸干
。
[0004]进一步，所述步骤
S1
中的初洗具体为：将胶体量子点先放置于
CH3COCH3溶液中
10
分钟，然后再放置于
C2H6O
和
C4H
10
O
混合溶液中
15
分钟；重复上述操作2次；进一步，所述
C2H6O
和
C4H
10
O
混合溶液中，
C2H6O
和
C4H
10
O
的比例为4：
1。
[0005]进一步，所述步骤
S2
中，
NH4OH、H2O2和
H2O
组成的混合溶液中，
NH4OH、H2O2和
H2O
的比例为1：1：
3。
[0006]进一步，所述步骤
S2
中，将胶体量子点放入由
NH4OH、H2O2和
H2O
组成的混合溶液前，需将所述混合溶液以弱微波作用的方法处理
30
秒
。
[0007]进一步，所述步骤
S4
中，掺杂原子化学溶液包括
GeCl4溶液
、SiCl4溶液
、SnCl4溶液
和
ZnCl2溶液
。
[0008]本专利技术还提供由此方法所制备的高导电率的胶体量子点，所述高导电率的胶体量子点是通过将现有的胶体量子点进行如上所述的提高胶体量子点电导率的方法处理后所得到的
。
[0009]本专利技术所述方法的有益效果为：（1）提出一种提高胶体量子点电导率的方法，在不改变量子点内部成份组成的前提下，将胶体量子点的外层有机配体去除，并在量子点表面适当引入掺杂原子，从而提高量子点的电导率和环境稳定性
。
[0010]（2）提出以弱微波作用的方法处理由
NH4OH、H2O2和
H2O
组成的混合溶液，加速产生热量，从而形成原子态氧，增强降解能力，原子态的氧与量子点表面有机配体反应，氧化分解各种长碳链物质，将这些绝缘的表面配体与量子点切断
。
[0011]（3）以溶液的方式将掺杂原子引入，以减少掺杂原子量，防止量子点表面存在过多的掺杂原子
。
[0012]（4）针对溶液掺杂容易引入多体掺杂的问题，即掺杂粒子不是以单原子的形式存在，而是以多聚体的方式附在量子点表面，为了解决这一问题，本专利技术所述方法独创了微波加速分解的方法，通过温度
、
压力与微波功率间的相互调控，使得水解的沉淀物均匀分散，将形成的掺杂元素的氢氧化物均匀分布于量子点表面，提高活性，加快掺杂原子与量子点表面原子的成键，在加热蒸发的过程中抑制掺杂原子团聚，形成量子点单体表面掺杂
。
[0013]本专利技术所述方法可以应用在纳米电子器件
、
高分辨率显示
、
光电传感器和智能传感网

。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例中胶体量子点处理示意图；图2为本专利技术实施例中导电率对比测试结构示意图；其中，1表示量子点，2表示有机配体，3表示去除有机配体的量子点，4表示掺杂原子，5表示上电极
Au
层，6表示带配体的胶体量子点，7表示高导电率的胶体量子点，8表示
ZnO
层，9表示下电极
Au
层，
10
表示玻璃衬底
。
具体实施方式
[0015]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围
。
[0016]实施例
1、
本实施例提供一种提高胶体量子点电导率的方法，如图1所示，所述方法的处理思路为首先去除胶体量子点的有机配体，得到去除有机配体的量子点，再将掺杂原子引入胶体量子点表面，提高胶体量子点的导电率
。
[0017]胶体量子点制备成本低廉，尺寸可调，通过调整量子点的尺寸可以调节其电学性能，这也是量子点的优势
。
但对于载流子来说，由于量子点外部配体分子的存在，使载流子在量子点之间传输时要克服较大的隧道势垒
。
目前采用引入短链的配体分子的方法
。
引入
短链的配体分子的方法，虽然在一定程度可提高电导率，但由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高胶体量子点电导率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、
对胶体量子点进行初洗；
S2、
将初洗后的胶体量子点放入由
NH4OH、H2O2和
H2O
组成的混合溶液中静置
15
分钟；
S3、
将静置后的胶体量子点放入
CH3COCH3溶液，并放于超声波中清洗3分钟，再放置于去离子水中清洗；重复上述操作3次；
S4、
将清洗过的胶体量子点放置于表面皿，加入
200ml
的去离子水和
0.5ml
的掺杂原子化学溶液；
S5、
将微波发生器置于密闭不锈钢壳体中，并在所述壳体上连接可调节限压阀和真空泵，在壳体中安装加热装置；
S6、
将所述表面皿置于微波发生器中，控制微波发生器内温度为
75℃
，压力为
106Kpa
，设定微波发生器的最大功率为
3000W
，功率增大至稳定时间为6分钟，维持功率时间为
20
分钟，然后关闭微波发生器；
S7、
将微波发生器内温度调控至
110℃
，开启微波发生器，采用真空泵匀速抽出气体，直至表面皿及胶体量子点表面的水分蒸干
。2.
根据权利要求1所述的提高胶体量子点电导率的方法，其特征在于，所述步骤
S1
中的初洗具体为：将胶体量子点先放置于
CH3COCH3溶液中
10
分钟，然后再放置于
C2H6O
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝群，魏志鹏，唐鑫，陈梦璐，赵晓，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：