[发明专利]一种高荧光产率的ZnSe/CdSe/ZnSe阱式量子点的制备方法

说明书

本发明公开了一种高荧光产率的ZnSe/CdSe/ZnSe阱式量子点的制备方法。本发明制备的ZnSe/CdSe/ZnSe阱式量子点选择CdSe作为发射层，以ZnSe作为核和最外壳层材料，减少CdSe发射层的表面缺陷和悬键，有效抑制了量子点的闪烁，提高了ZnSe/CdSe/ZnSe量子阱量子点的荧光产率。本发明制备ZnSe/CdSe/ZnSe量子阱量子点的步骤包括：首先制备Zn、Se、Cd的前驱体溶液，然后使用高温注入法制备ZnSe量子点溶液，ZnSe量子点溶液通过控制反应条件如温度、浓度、时间等调节各层的晶格常数，减少量子点内由于晶格应力而产生的缺陷，从而制备出量子产率高、发光波段可控且稳定性好的阱式量子点。

技术领域

本发明涉及一种高荧光产率的ZnSe/CdSe/ZnSe阱式量子点的制备方法，属于发光二极管发光材料技术领域。

背景技术

半导体量子点是一类重要的无机纳米荧光材料，具有激发光谱范围宽，发射光谱范围窄而且具有尺寸依赖性，荧光量子产率高，光化学稳定性好，荧光寿命长等优异的光学性质，因此被广泛应用于单光子光源、太阳能电池、LED灯管、显示器及生物成像等领域。然而，在单颗粒(分子)水平上，单颗量子点的荧光发射存在严重的闪烁行为，跨度从几毫秒到几分钟不等。这种固有缺陷严重限制了量子点在一些需要以单个颗粒作为发射光源的生物及光电领域的应用。当前部分实验研究表明，量子点“表面缺陷”引发的非辐射复合过程是导致闪烁行为的主要原因。

由于量子点的性能强烈地依赖于本身结构与表面性质，为提高量子点器件的性能，必须深入地研究具有不同表面结构的量子点与有机分子间的相互作用。通常量子点表面态或陷阱多数都是无辐射复合中心，严重地影响了量子点发光量子产率。为了解决这一问题，本发明制备的ZnSe/CdSe/ZnSe阱式量子点以相对大禁带的材料ZnSe作为壳层，以窄禁带的材料CdSe作为发光核心，该量子点具有I型能级结构，电子和空穴局限在核内，壳层的阻隔作用将发光核心隔离开来，降低了核间波函数的交叠，进而降低点间能量传输，解决量子点的荧光闪烁问题，提高稳定性及量子产率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高荧光产率的ZnSe/CdSe/ZnSe阱式量子点的制备方法。

本发明采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1：在三口瓶中加入4mmol的ZnO、3mL的OA和7mL的1-ODE，升温至150℃，抽真空半小时，然后通入惰性气体升温至310℃停止反应，得到0.4mmol/mL的Zn(OA)2溶液；

步骤2：在三口瓶中加入1mmol的ZnO、3mL的OA和7mL的1-ODE，升温至150℃，抽真空半小时，然后通入惰性气体升温至310℃停止反应，得到0.1mmol/mL的Zn(OA)2溶液；

步骤3：在三口瓶中加入1mmol的CdO、3mL的OA和7mL的1-ODE，升温至150℃，抽真空半小时，然后通入惰性气体升温至310℃停止反应，得到0.1mmol/mL的Cd(OA)2溶液；

步骤4：在三口瓶中加入2mmol的Se和20ml的1-ODE，抽真空半小时，然后通入惰性气体加热至220℃，保持180分钟后停止反应，得到0.1mmol/mL的Se-ODE溶液；

步骤5：将1mmol的Se，直接溶于1mL的TOP，得到1mmol/mL的Se-TOP，

步骤6：向三口瓶中加入15mL的1-ODE和4mL的0.4mmol/mL的Zn(OA)2溶液，升温至150℃，抽真空半小时，然后通入惰性气体升温至310℃，快速注入2mL的0.1mmol/mL的Se-ODE溶液，降温至300℃，保温10分钟，停止反应，反应后的溶液进行离心去掉沉淀，取清液，加入清液等量的正己烷和三倍量的乙醇，溶液完全浑浊后，将此时的溶液进行离心，取出沉淀，用2mL甲苯将所得沉淀进行溶解，得到ZnSe量子点溶液；