[发明专利]CdZnSe/CdSe/ZnSe绿光量子点制备方法

说明书

本发明提供一种CdZnSe/CdSe/ZnSe绿光量子点制备方法，具体采用前体高温注入法与种子生长法搭配合成，通过调解CdZnSe核中Zn与Cd比例，得到不同尺寸且均一的核量子点，随后在核外包覆薄的CdSe壳层，保证发光波长趋于550 nm左右，另外通过控制反应速率以及温度保证量子点尺寸均一性，最后以ZnS作为外壳层进行表面修饰，同时调控发光波长，使CdZnSe/CdSe/ZnSe量子点的波长位于540 nm左右。本发明CdZnSe/CdSe/ZnSe绿光量子点具有90%的荧光量子产率，半高全宽小于30 nm，在高效量子点发光二极管中有着极大应用前景，能显著进提高发光二极管的光电性能。

技术领域

本发明涉及CdZnSe/CdSe/ZnSe绿光量子点制备方法，具体属于发光材料技术领域。

背景技术

量子点（Quantum dots, QDs）又称为半导体纳米晶，由于空间三维都受到量子限域效应，使得其三维尺寸都在1-100 nm之间，属于准零维的范畴。量子点的半径与其相应体相材料的激子波尔半径非常接近甚至小于该半径，因此量子限域效应的存在，使得其能带结构由准连续逐渐演变成类似分子的分立能级，对应的带隙会发生变化，同时伴随着发光波长的移动。根据这一特点，我们通过对量子点尺寸的改变和对各组分的选择搭配，可以精确的获得不同发光波长的量子点。量子点的吸收光谱可以连续的从紫外变化至红外，同时其发射光谱也很窄并且极其对称。此外，由于其发光效率高以及良好的光稳定性而成为新一代具有极大应用潜力的发光材料。

高质量的量子点一直是研究的热点，新型结构的量子点逐渐走进人们的视野，不仅仅局限于简单的核壳结构。研究发现，单独的核壳结构量子点的调控尺度有一定的局限性，同时普遍存在的核壳结构都是两种二元半导体材料，这同样限制了结构调整的灵活性。本发明设计的一种高质量绿光CdZnS/CdSe/ZnSe量子点，具有灵活的结构调整性。我们通过调整CdZnSe核中Cd与Zn的比例，可以获得不同的性质的核，随后通过配体的选择以及包壳速率的调控，获得尺寸均一且高荧光量子产率的CdZnSe/CdSe/ZnSe量子点。

本发明设计的一种高质量CdZnSe/CdSe/ZnSe绿光量子点是一种异质结构 的量子点，该量子点相较于水溶性的CdZnSe和ZnSe量子点具有荧光量子产率高，光学性能优异的特点，相对于单独的油相CdZnSe、CdZnTe、ZnTe以及ZnSe量子点具有结构调整性大，光学性能好等优势，并且本申请能够通过调整CdZnSe/CdSe/ZnSe量子点中各层材料的合成元素比例，得到不同电学以及光学性质的新材料，也就是说材料的可调性由于结构的复杂程度变得更大。目前类似的量子点有CdZnSe/ZnSe/ZnS、CdZnS/ZnS等量子点，相较于这些量子点，本发明设计的CdZnSe/CdSe/ZnSe量子点具有合成工艺简单，结构新颖的特点，其次由于ZnSe厚壳层的存在，使得该材料在荧光量子产率方面大大优于目前类似结构的量子点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高质量CdZnSe/CdSe/ZnSe绿光量子点制备方法。

本发明CdZnSe/CdSe/ZnSe绿光量子点制备方法通过调节CdZnSe核中Zn与Cd的比例，得到不同尺寸且均一的核量子点，随后在核外包覆CdSe壳层，并通过控制反应速率及温度，保证量子点尺寸的均一性，最后以ZnSe作为外壳层进行表面修饰，调控发光波长，制备步骤具体如下：

步骤1：合成CdZnSe量子点

采用高温热注入法合成CdZnSe量子点；以CdO、ZnO为原料，其中ZnO过量；将0.5mmol CdO与5 mmol ZnO加入三口瓶中，然后加入4 ml油酸（OA）和6 ml十八烯（ODE），20 min内升温至130℃，升温过程体系伴随抽真空，然后在130℃下继续抽真空30 min，随后在惰性气体环境下加热升温至300℃时，注入1 mmol Se-ODE分散液，保温10 min后结束反应，得到CdZnSe量子点；

步骤2：CdZnSe量子点的提纯