[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。其中核壳量子点包括ZnTeSe核、包覆于ZnTeSe核外的ZnSeS壳层以及包覆于ZnSeS壳层外的ZnS壳层。本发明的核壳量子点ZnTeSe/ZnSeS/ZnS，通过在ZnSe核中引入一定量的碲，形成均匀的ZnTeSe合金量子点，使核的禁带宽度变窄，发射波长红移，从而产生460～480nm蓝光的发射。此外通过在ZnTeSe核外包覆ZnSeS壳层，弥补ZnTeSe核表面的缺陷，有利于增加量子点的光致发光产率和电致发光产率。还通过在ZnSeS壳层外进一步包覆ZnS壳层，提高量子点的稳定性，从而进一步提高量子产率。

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。

目前文献报道的蓝色量子点结构大多为CdZnS/ZnS量子点。2013年，韩国课题组通过长达3h的ZnS包覆，得到了粒径11.5nm、ZnS壳厚度为2.6nm的蓝光量子点，器件外量子效率达到7.1％；2015年，河南大学的李林松课题组通过辛硫醇处理CdZnS/ZnS量子点表面，制备的器件最高EQE达到了12.2％，是世界上首次报道的外量子效率突破10％的蓝光QLED器件。其他结构的蓝色量子点，如CdZnSe/ZnS、CdZnSeS/ZnS，都是含Cd体系的量子点，其中重金属Cd对环境和人体都有害。

无镉蓝光量子点方面，理论上InP/ZnS结构也可以做到蓝光发射，但是InP核的含量要非常小、且ZnS厚度要很高，ZnS厚度太大，不利于QLED器件表现。最近方兴未艾的钙钛矿量子点，通过调节卤素离子的含量，可以实现蓝光到红光的发射，但是这种量子点含有另一重金属Pb，同样对环境有毒有害。

综上所述，目前还没有较好的无重金属的蓝光量子点，能够在460-470nm有纯正蓝光发射。

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适于发射蓝光的核壳量子点及其制备方法，该核壳量子点不含重金属Cd或Pb。

根据本发明的一个方面，提供一种核壳量子点，包括ZnTeSe核、包覆于上述ZnTeSe核外的ZnSeS壳层以及包覆于上述ZnSeS壳层外的ZnS壳层。

进一步地，上述核壳量子点的峰值发射波长为460nm～480nm。

根据本发明的另一个方面，提供一种核壳量子点制备方法，包括以下步骤：

S1，将第一锌前体、第一配体以及溶剂的混合溶液升温，然后加入第一硒前体，形成ZnSe团簇，然后加入碲前体，反应结束后提纯得到ZnTeSe核；

或者，将第一锌前体、第一配体以及溶剂的混合溶液升温，然后加入第一硒前体，形成ZnSe团簇，然后依次加入碲前体、第二硒前体，反应结束后提纯得到ZnTeSe核，其中，上述第一硒前体的反应活性高于上述第二硒前体的反应活性；

S2，将上述ZnTeSe核、第二锌前体、第二配体以及溶剂混合后升温，然后分多次加入硒硫混合前体溶液，于上述ZnTeSe核外包覆ZnSeS壳层，得到ZnTeSe/ZnSeS，加入上述硒硫混合前体溶液的次数不少于两次，每次加入的上述硒硫混合前体溶液中，硒元素与硫元素的摩尔比相同或不同；

S3，于上述ZnTeSe/ZnSeS外包覆ZnS壳层，得到ZnTeSe/ZnSeS/ZnS。

进一步地，上述步骤S2中，上述硒硫混合前体溶液中，硒元素与硫元素的摩尔比为4:1～1:4。