[发明专利]高色纯度的绿光半导体纳米晶体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高色纯度的绿光半导体纳米晶体的制备方法，制备方法为：先制备油酸镉(Cd(OA)₂)、油酸锌(Zn(OA)₂)和Se/TBP(三丁基膦)前驱溶液；然后取制备好的Cd(OA)₂、Zn(OA)₂前驱溶液和十八烯在氩气环境下升温至97‑103℃，在此温度下搅拌20‑25分钟，随后升温至280‑320℃停留30‑60秒；随后注入制备好的Se/TBP溶液，并在此温度下反应5‑8分钟后降至室温，得到CdZnSe纳米晶体。本发明制备方法简单、易操作，制备的CdZnSe纳米晶体光学性质优异，其荧光量子产率最高可达60％，荧光峰位大致位于530nm，荧光半高宽约为18nm。且能实现克量级的纳米晶体的制备。

技术领域

本发明涉及半导体纳米晶体，尤其是一种高色纯度的绿光半导体纳米晶体的制备方法。

背景技术

目前，半导体纳米晶体由于其独特的光学特性，如荧光量子产率高、荧光峰位可调、荧光半高宽窄，吸收带较宽等，使得其适合作为可见光发射器应用于显示和发光器件。特别地，纳米晶体的荧光半高宽对其色纯度具有很大的影响(特别是对绿光纳米晶体而言)：半高宽越窄，色纯度越高；因此纳米晶的半高宽直接影响着基于纳米晶体的显示器件的显示色域。然而要获得具有高稳定性和色纯度的绿光纳米晶绝非易事，因为纳米晶在包层过程中半高宽很容易展宽，降低了色纯度。所以制备出半高宽窄的高色纯度半导体纳米晶体具有极其重要的应用意义和商业价值。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种高色纯度的绿光半导体纳米晶体的制备方法，采用的热注入的方法制备了绿光的CdZnSe四足状的纳米晶体，所获得的纳米晶体光学性质优越，荧光半高宽窄、光学性能稳定。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种高色纯度的绿光半导体纳米晶体的制备方法，包括以下步骤：

步骤a：制备出油酸镉(Cd(OA)₂)、油酸锌(Zn(OA)₂)和硒/三丁基膦(Se/TBP)前驱溶液；

步骤b：将制备好的Cd(OA)₂、Zn(OA)₂前驱溶液以及十八烯(ODE)混合，在氩气环境下升温至97-103℃，并在此温度下搅拌20-25min；

步骤c：继续升温至297-303℃，停留30-60s；

步骤d：加入步骤a中制备的Se/TBP前驱溶液，反应5-8min，后降温至室温，得到CdZnSe纳米晶体。

于本发明一实施例中，步骤b中所述Cd(OA)₂前驱溶液、Zn(OA)₂前驱溶液和ODE的用量分别为0.008-0.012mmol、0.36-0.44mmol和29.7-32.8mmol。

于本发明一实施例中，步骤d中所加入的所述Se/TBP前驱溶液的用量为0.476-0.484mmol。

于本发明一实施例中，所述Cd(OA)₂前驱溶液的制备步骤为：将CdO、油酸和ODE置于三口烧瓶中，氩气气氛下将三者的混合物加热到240-280℃保持，直到溶液澄清后降至室温，其中，所述CdO与油酸的摩尔比为1:8。

于本发明一实施例中，所述Zn(OA)₂前驱溶液的制备步骤为：将ZnO、油酸和ODE置于三口烧瓶中，氩气气氛下将三者的混合物加热到280-320℃保持，直到溶液澄清后降至室温，其中，所述ZnO与油酸的摩尔比为1:8。

于本发明一实施例中，所述Se/TBP前驱溶液的制备：将Se粉置于TBP溶液中，在氩气环境下超声处理，直至获得澄清溶液，其中Se粉与TBP溶液的摩尔比为1:1.68。