[发明专利]一种核壳量子点及其制备方法、电子器件

说明书

本发明公开了一种核壳量子点及其制备方法、电子器件。其中核壳量子点制备方法，包括以下步骤：S1，提供待包覆量子点，待包覆量子点的外表面包括第一阳离子和第一阴离子，第一阳离子包括至少一种阳离子，第一阴离子包括至少一种阴离子；S2，使用混合阴离子前体处理待包覆量子点，混合阴离子前体包括第一阴离子的前体以及第二阴离子的前体，第二阴离子包括至少一种阴离子；S3，提纯经步骤S2处理的待包覆量子点后，进行壳层的包覆，壳层包括第二阳离子以及第二阴离子，第二阳离子包括至少一种阳离子。本发明利用核层和壳层的阴离子混合来处理经提纯的量子点核，经混合阴离子处理后，再进行壳层的包覆，可以显著提高核壳量子点的光致和电致发光性能。

技术领域

本发明涉及量子点材料技术领域，尤其涉及一种核壳量子点及其制备方法、电子器件。

背景技术

近些年来，量子点材料由于发光效率高、激发范围广、发射光谱窄、颜色波长可调等特点，在生物技术、太阳能电池和发光二极管等方面的应用受到越来越来的关注。作为量子点材料第二代发光技术，量子点电致发光(QLED)更是近年来的研究热点。

量子点技术经过几十年的积累，目前光致发光效率基本都可以达到90％以上，量子点的光致应用也取得很大的进展，如方兴未艾的量子点光学膜电视。量子点在电致应用上，虽然红绿蓝QLED的EQE基本可以做到20％左右，达到甚至媲美OLED器件的水平，但是器件寿命上还有很大的差距，尤其是绿光和蓝光QLED。目前蓝色QLED在最低视频亮度(100cd·m-²)寿命一般为几百小时，还远未达到最低的商业化标准要求(10000小时)。为了解决QLED的短板，就必须深入研究量子点合成生长以及激子耦合发光机理，一方面在量子点合成上，得到没有内部和表面缺陷的量子点，另一方面从器件结构上调配载流子注入平衡。

单纯的核量子点，如CdSe，虽然效率可以做到很高，但是核量子点的电子波函数可以轻松离域到量子点表面，导致激子产生非辐射跃迁，这也就使得核量子点对环境极其敏感，效率很容易淬灭，难以直接使用。目前主流量子点一般采用核壳结构，在量子点核外包覆一层或多层宽带隙的半导体材料，如ZnSe、ZnS、ZnSeS，使量子点的电子和空穴限域在量子点核中，以提升量子点对环境的耐受性。但是核壳一般是不同的半导体材料，生长的壳层越多，量子点产生缺陷的机会越多，直接导致量子点的单分散性变差，量子产率下降。这些生长有缺陷的量子点，在实际使用中存在隐患，可能对QLED器件的寿命产生影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种核壳量子点及其制备方法，其制备方法有利于减少量子点生长过程中产生的晶格缺陷，从而获得性能更好的核壳量子点。

根据本发明的一个方面，提供一种核壳量子点制备方法，包括以下步骤：

S1，提供待包覆量子点，上述待包覆量子点的外表面包括第一阳离子和第一阴离子，上述第一阳离子包括至少一种阳离子，上述第一阴离子包括至少一种阴离子；

S2，使用混合阴离子前体处理上述待包覆量子点，上述混合阴离子前体包括上述第一阴离子的前体以及第二阴离子的前体，上述第二阴离子包括至少一种阴离子；

S3，提纯经上述步骤S2处理的上述待包覆量子点后，进行壳层的包覆，上述壳层包括第二阳离子以及上述第二阴离子，上述第二阳离子包括至少一种阳离子。

进一步地，上述第一阳离子与上述第二阳离子分别独立地选自以下一种或多种元素的阳离子：Cd、Zn、In、Ga、Cu、Ag、Pb、Hg。

进一步地，上述第一阴离子与上述第二阴离子分别独立地选自以下一种或多种元素的阴离子：S、Se、Te、P、As。

进一步地，上述步骤S2中上述混合阴离子前体中上述第一阴离子与上述第二阴离子的摩尔比为1:10～10:1。

进一步地，上述步骤S2中上述待包覆量子点与上述混合阴离子前体的摩尔比为1:10000～1:100。