[发明专利]一种非闪烁量子点及其制备方法

说明书

本发明涉及半导体功能材料技术领域，特别涉及一种非闪烁量子点及其制备方法。本发明将壳层生长温度控制在比核体生长温度高5～80℃，使壳层源各组分在高温条件下反应，促进壳层源各离子的相互渗透，消除壳层晶体内部的缺陷，进而得到晶相稳定的富集ZnSe材料，避免富集ZnSe材料被空气中的氧气氧化；同时，本发明还通过壳层源添加方式的设置，避免壳层源的各组分单独成核，进而得到以富集ZnSe材料为壳层的核壳结构量子点。利用上述方案得到的量子点的亮态比为90～100％，属于典型的非闪烁量子点。

技术领域

本发明属于半导体功能材料技术领域，特别涉及一种非闪烁量子点及其制备方法。

背景技术

荧光量子点,尤其是Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米粒子是近年来的研究热点。通过调控量子点尺寸可产生不同波长的荧光，这使得其在生物分子标记和免疫检测、光发射二极管、激光器和太阳能电池等方面的潜在应用备受人们关注。由于单个量子点在受到连续激发的情况下会出现闪烁行为，即在连续激发照射下荧光会在亮态和暗态之间随意切换(忽明忽暗)，严重影响了量子点在实际应用中的效果。例如在生物检测过程中荧光量子点的闪烁可能造成示踪目标的丢失，在电致发光器件应用中闪烁的量子点会造成器件效率的降低以及发光的不稳定。为此，可以将单个量子点制备成核壳结构的材料，利用壳层提高量子点的稳定性。

从理论上来说，富集ZnSe材料作为壳层时能够有效降低核壳结构量子点在量子点发光二极管中的空穴注入势垒，提高空穴注入效率，从而提高量子点发光二极管的注入平衡和效率，是理想的壳层材料。但富集ZnSe材料作为壳层时，负二价的硒离子很容易被空气中的氧气氧化，该氧化过程为光化学不可逆过程，且在光照下能够加速硒离子的氧化，生成高价的硒，从而在富集ZnSe材料的表面引入缺陷态，造成荧光量子点闪烁。因此，目前还没有以富集ZnSe材料做为壳层的非闪烁量子点报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非闪烁量子点及其制备方法，本发明提供的技术方案所得富集ZnSe材料中的二价Se离子能够克服氧气氧化问题，进而得到以富集ZnSe材料为壳层材料的非闪烁量子点。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种非闪烁量子点的制备方法，包括如下步骤：

(1)将核体与有机溶剂混合，得到核体溶液；

(2)在无氧条件下，将壳层源的分散液滴加至所述步骤(1)核体溶液中，在所述核体表面原位生长壳层，得到非闪烁量子点；

所述壳层源包括锌源和硒源；

所述壳层源的分散液滴加速度为1～60mL/h；

所述壳层的生长温度比核体的生长温度高5～80℃；所述壳层的生长时间为1～5h。

优选的，所述步骤(2)中壳层源还包括镉源和硫源中的一种或两种。

优选的，所述壳层源的分散液中，每种壳层源的浓度独立地为0.2～2mmol/L。

优选的，所述锌源包括氧化锌和/或可溶性锌盐；所述镉源包括氧化镉和/或可溶性镉盐；所述硒源包括硒单质；所述硫源包括硫单质。

优选的，所述步骤(2)分散液中的分散剂包括油酸、油胺、液体石蜡、石蜡、十八烯、二十烷、二十四烷、三辛基膦、三丁基膦和矿物油中的一种或几种。

优选的，所述步骤(1)中核体的粒径为2.5～6nm；所述核体溶液中核体的浓度为1.5～3mmol/L。