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说明书

本发明涉及纳米技术领域。更具体地，本发明涉及高发光的纳米结构，特别是包括铟掺杂的ZnSe核及ZnS和/或ZnSe壳层的高发光纳米结构。本发明还涉及产生这种纳米结构的方法。

技术领域

本发明涉及纳米技术领域。更具体地，本发明涉及高发光的纳米结构，特别是包括铟掺杂的ZnSe核及ZnS和/或ZnSe壳层的高发光的纳米结构。本发明还涉及产生这种纳米结构的方法。

背景技术

半导体纳米结构可以结合到各种电子和光学器件中。这种纳米结构的电学和光学性质例如根据它们的组成、形状和尺寸而变化。例如，半导体纳米颗粒的尺寸可调特性对于诸如发光二极管(LED)、激光和生物医学标记的应用非常令人感兴趣。高发光的纳米结构对于这种应用是特别理想的。

为了充分利用纳米结构在如LED和显示器的应用中的潜力，纳米结构需要同时满足五个标准：窄和对称发射光谱、高光致发光(PL)量子产率(QYs)、高光学稳定性、生态友好的材料和低成本的大规模生产方法。以前关于高发射和颜色可调量子点的大多数研究都集中在含有镉、汞或铅的材料上。Wang，A.等，Nanoscale 7：2951-2959(2015)。但是，越来越多的人担心镉、汞或铅等有毒物质对人类健康和环境构成严重威胁。而且，European Union'sRestriction of Hazardous Substances规则禁止任何含有超过微量的这些物质的消费电子产品。因此，需要生产不含镉、汞和铅的材料用于生产LED和显示器。

在类似于现有有机发光二极管(OLED)的显示器架构中使用胶体纳米晶体作为发光体具有显著的兴趣，其由于需要许多高真空沉积设备而生产成本高，产率低，且它们的发射波长只能通过改变发射分子来改变。量子点发光二极管(QLED)提供了诸如喷墨印刷的廉价生产方法的前景，以及利用量子局限效应通过改变发射体颗粒的尺寸来调节发射波长的能力。目前，性能最高的QLED使用Cd(这种物质目前在欧洲受到限制)，并且很可能在其他地方也受到限制。

ZnSe是用于蓝色电致发光量子点的有吸引力的材料，因为不需要镉或其他受限制的材料。在显示器应用中使用ZnSe的一个重要障碍是不能制成具有足够长的波长的纯ZnSe以达到所需的CIE坐标，并且随着发射波长增加到435nm以上，光致发光量子产率显著受损。

需要制备峰值波长高于435nm的纳米结构组合物，其不牺牲纯ZnSe量子点的高光致发光量子产率。

发明内容

本公开涉及一种纳米结构，其包含被至少一个壳包围的核，其中所述核包含ZnSe和铟掺杂剂，其中所述至少一个壳包含ZnS，并且其中所述纳米结构的发射波长在约435nm和约500nm之间。

在一些实施方案中，纳米结构的发射波长在440nm和480nm之间。在一些实施方案中，纳米结构的发射波长在440nm和460nm之间。

在一些实施方案中，纳米结构包含被一个壳包围的核。

在一些实施方案中，纳米结构包含被至少一个壳包围的核，其中至少一个壳包含3至8个ZnS单层。

在一些实施方案中，纳米结构包含被至少一个壳包围的核，其中至少一个壳包含约6个ZnS单层。

在一些实施方案中，纳米结构还包含在核和至少一个壳之间的缓冲层。在一些实施方案中，缓冲层包含ZnSe。在一些实施方案中，缓冲层包含2至6个ZnSe单层。在一些实施方案中，缓冲层包含约4个ZnSe单层。

在一些实施方案中，纳米结构的光致发光量子产率为50％至90％。在一些实施方案中，纳米结构的光致发光量子产率为60％至90％。

在一些实施方案中，纳米结构的FWHM在约10nm和约40nm之间。在一些实施方案中，纳米结构的FWHM在约10nm至约30nm之间。