半导体纳米晶体及其制备方法技术

半导体纳米晶体及其制备方法，其中所述半导体纳米晶体包括裸半导体纳米晶体和直接结合到所述裸半导体纳米晶体的水分子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及。
技术介绍
半导体纳米晶体(其也称为量子点)为具有纳米尺寸的晶体结构且包括成百上千的原子的半导体材料。由于半导体纳米晶体非常小，因此每单位体积的表面积非常高，导致量子限制效应。因此，半导体纳米晶体显示出与半导体材料的通常固有特性不同的独特生物化学特性特别地，通过调整纳米晶体的尺寸可控制半导体纳米晶体的某些特性例如光电子，使得半导体纳米晶体在显示装置或生物发光的发光装置中的利用正在被研究。此外，由于半导体纳米晶体不含有重金属，因此这些材料是环境友好的且是对人体安全的。
技术实现思路
技术问题在实施方式中，本公开内容提供具有高发光效率的半导体纳米晶体。另一实施方式提供制备所述半导体纳米晶体的方法。本公开内容的又一实施方式提供半导体纳米晶体复合物。本公开内容的再一实施方式提供包括所述半导体纳米晶体的发光装置。技术方案根据本公开内容的一个实施方式，提供半导体纳米晶体，其包括裸(bare)半导体纳米晶体和直接结合到所述裸半导体纳米晶体的水分子。所述裸半导体纳米晶体可经由配位键、离子键、氢键、范德华力或者其组合结合到水分子。所述半导体纳米晶体可进一步包括结合到所述裸半导体纳米晶体且由下面的化学式1表示的有机配体。化学式1X-(R)n-Ym在化学式1中，R选自C1-C30亚烷基；C6-C30亚芳基；C6-C30亚杂芳基；C3-C30 亚环烷基；C3-C30亚杂环烷基；C2-C30亚链烯基；C2-C30亚炔基；在环中包括双键或三键的C3-C30脂环族基团；在环中包括双键或三键的C3-C30亚杂环烷基；用C2-C30链烯基或 C2-C30炔基取代的C3-C30脂环族基团；或用C2-C30链烯基或C2-C30炔基取代的C3-C30 亚杂环烷基；η为0、1或大于1的整数，X选自S、SH、P、P = 0、PO3> NH、H2N, CN、NC0、0、卤素、酰基卤、C00、C00H、H、0H或其组合，Y选自SH、NH、H2N、C00、H、OH或PO3H,且m是1或更大的整数。在化学式1中，η可为0-5的整数，且m可为1-10的整数。而且，在化学式1中，Y可选自SH、NH、H2N或其组合。在一些实施方式中，所述裸半导体纳米晶体可具有核结构或核-壳结构。所述核可包括II-VI族半导体材料、ΙΠ-ν族半导体材料、1￥族半导体材料或 IV-VI族半导体材料。所述壳可包括II-VI族半导体材料、III-V族半导体材料、IV族半导体材料或IV-VI族半导体材料。在一些实施方式中，-OH、-0或-H的一个或多个官能团可与裸半导体纳米晶体结合。所述官能团可与包括在所述裸半导体纳米晶体中的金属原子结合。根据实施方式的半导体纳米晶体可在核中包括III-V族半导体。根据实施方式的半导体纳米晶体具有约50%或更高的发光效率，且在一个实施方式中，可具有约70%或更高的发光效率。所述半导体纳米晶体可具有约60nm或更小的半宽度(“FWHM”)，且在一个实施方式中，可具有约55nm或更小、约50nm或更小、或约45nm或更小的FWHM。根据本公开内容的实施方式的半导体纳米晶体的制备方法可包括混合第一半导体纳米晶体和水。水和第一半导体纳米晶体的重量比可为约1 1-约100 1。在一个实施方式中，水和第一半导体纳米晶体的重量比可为约1 1-约10 1。混合第一半导体纳米晶体和水可包括制备包括有机溶剂和第一半导体纳米晶体的半导体纳米晶体溶液，然后将水加入所述半导体纳米晶体溶液。基于约100体积份的半导体纳米晶体溶液，可以约0.01体积份到约100体积份的量加入水。混合第一半导体纳米晶体和水可在惰性气氛下进行。所述纳米晶体的制备方法可进一步包括向半导体纳米晶体溶液照射光。所述光可具有比所述半导体纳米晶体的能带隙高的能量。所述光可具有比所述半导体纳米晶体的光发射波长短的波长。所述纳米晶体的制备方法可进一步包括混合第一半导体纳米晶体和极性化合物。 相对于所述水的量，可以约0. 1 1-约10 1的体积比包括所述极性化合物。第一半导体纳米晶体可具有核结构或核壳结构。第一半导体纳米晶体可进一步结合到有机配体，所述有机配体由上述化学式1表示且在第一半导体纳米晶体上。根据另一实施方式的半导体纳米晶体复合物可包括基体和所述半导体纳米晶体。 所述基体可包括聚(乙烯醇)、聚(乙烯基咔唑)、聚(氟化乙烯)、聚(甲基乙烯基醚)、聚乙烯、聚(丙烯)、聚(苯乙烯)、聚(乙烯基吡啶)、聚(氧化乙烯)、聚(丙烯酸烷基酯) 例如聚(丙烯酸C1-C6烷基酯)、聚(硅烷)、(聚碳酸酯)、聚(硅氧烷)、聚(丙烯酸酯)、 环氧聚合物、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铟锡或其混合物。根据本公开内容的另一实施方式，发光装置包括所述半导体纳米晶体。所述发光装置可包括第一和第二电极、以及设置在所述电极之间的所述半导体纳米晶体或半导体纳米晶体复合物。所述发光装置可包括光源，且可将所述半导体纳米晶体或半导体纳米晶体复合物设置在光源上。专利技术的有益效果根据实施方式的半导体纳米晶体可改善发光效率。 附图说明图1是根据本公开内容的实施方式的半导体纳米晶体的示意性横截面图。图2是包括根据本公开内容的实施方式的半导体纳米晶体的电流驱动型发光装置的横截面图。图3是根据本公开内容的实施方式的光变换发射装置的横截面图。图4是根据本公开内容的实施例和比较例制备的半导体纳米晶体的发光光谱。具体实施例方式在下面的本专利技术的详细描述中且参考附图(其中显示一些但不是所有的本公开内容的实施方式)将更充分地描述本公开内容。然而，本公开内容可以许多不同的形式体现，而不应解释为限于本文中阐述的示例性实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开内容彻底和完整，并将本专利技术的教导充分传达给本领域技术人员。相同的附图标记和变量始终表示相同的元件。将理解，当一个元件或层被称为“在”另一元件或层“上”或与另一元件或层“连接”时，该元件或层可直接在所述另一元件或层上或与所述另一元件或层直接连接，或者可存在中间元件或层。相反，当一个元件被称为“直接在”另一元件或层“上”或与另一元件或层“直接连接”时，则不存在中间元件或层。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。将理解，尽管术语第一、第二、第三等可用在本文中描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用来使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另一区域、层或部分。因此，以下讨论的第一元件、 组分、区域、层或部分可称为第二元件、组分、区域、层或部分，而不背离本专利技术的示例性实施方式的教导。为了便于描述，在本文中可使用空间相对术语如“在......之下”、“下部”、“上部”等来说明如图所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解，除图中所示的方位以外，空间相对术语还意图包括在使用或操作中的设备的不同方位。例如，如果翻转图中的设备，则被描述为“在”其它元件或特征“下面”或“之下”的元件将被定向在相对于其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“在......下面”可包括在......之上和在......下面两种方位。设备可以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，并且相应地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.08 KR 10-2009-0062149;2010.06.11 KR 10-2011.半导体纳米晶体，包括裸半导体纳米晶体，和直接结合到所述裸半导体纳米晶体的水分子。2.权利要求1的半导体纳米晶体，其中所述水分子经由配位键、离子键、氢键或经由范德华力结合到所述裸半导体纳米晶体。3.权利要求1的半导体纳米晶体，进一步包括结合到所述裸半导体纳米晶体的有机配体，其中所述有机配体由下面的化学式1表示4.权利要求1的半导体纳米晶体，其中所述裸半导体纳米晶体具有核结构或核-壳结构。5.权利要求4的半导体纳米晶体，其中所述核或壳独立地包括II-VI族半导体材料、 III-V族半导体材料、IV族半导体材料或IV-VI族半导体材料。6.权利要求1的半导体纳米晶体，其中所述裸半导体纳米晶体结合到-0H、-0或-H的一个或多个官能团。7.半导体纳米晶体，在核中包括III-V族半导体，其中所述半导体纳米晶体具有约 50%或更高的发光效率。8.权利要求7的半导体纳米晶体，其中所述发光效率为70%或更高。9.权利要求7的半导体纳米晶体，其中所述半导体纳米晶体具有约60nm或更小的半宽度。10.权利要求7的半导体纳米晶体，其中所述半导体纳米晶体具有约70%或更高的发光效率、约45nm或更小的FWHM和约510-约560nm的发光峰波长。11.权利要求7的半导体纳米晶体，其中所述半导体纳米晶体具有约70%或更高的发光效率、约50nm或更小的半宽度和约560-约580nm的发光峰波长。12.权利要求7的半导体纳米晶体，其中所述半导体纳米晶体具有约70%或更高的发光效率、约60nm或更小的半宽度和约580-约640nm的发光峰波长。13.制备半导体纳米晶体的方法，包括将第一半导体纳米晶体与水混合。14.权利要求13的方法，其中所述水与第一半导体纳米晶体的重量比为约1 1-约...

【专利技术属性】
技术研发人员：张银珠，洪锡焕，田信爱，章效淑，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：