[发明专利]核壳量子点、其制备方法、及含其的光电器件和量子点组合物

说明书

本发明提供了核壳量子点、其制备方法、及含其的光电器件和量子点组合物。该制备方法包括：步骤S1，制备含有II‑VI族纳米团簇的第一溶液，并将提前准备好的量子点与第一溶液混合并加热，以使II‑VI族纳米团簇与量子点至少部分发生合金化，以在量子点外包覆第一II‑VI族壳层。由于量子点与纳米团簇融合过程一开始就直接合金化，从而能够在包覆II‑VI壳层初期就抑制激子扩散，使荧光峰位置直接发生荧光蓝移，进而不仅能够使得采用的量子点具有更小的尺寸，还能够得到蓝光发射的合金量子点；并且，上述制备方法先形成合金层，后形成壳层，能够制备得到荧光半峰宽窄的核壳量子点，荧光量子产率更高，合金层更厚，且光学稳定性优异。

技术领域

本发明涉及量子点发光材料领域，具体而言，涉及一种核壳量子点、其制备方法、及含其的光电器件和量子点组合物。

背景技术

相比于单一组分的核量子点来说，在核量子点表面包覆能带宽度更大的壳层材料形成的核壳结构量子点具有更高的光学与化学稳定性，典型的核壳结构量子点有CdSe/CdS，CdSe/ZnSe，CdSe/ZnS等。要在核量子点表面包覆壳层材料，需要考虑核材料与壳层材料之间的晶格不匹配度，晶格不匹配度越小，说明两种材料之间的结构差异越小，外延生长也就更容易。另外在外延生长的过程中，晶格不匹配会导致晶格应变以及在核壳界面或壳层中形成缺陷态，从而使得量子点荧光效率和稳定性降低。而且随着壳层材料厚度的增加，尺寸形貌单分散会变差。对于晶格不匹配度较大的核材料与壳层材料，现有技术中通常会在核与壳层之间包覆过渡合的金层，如CdZnSe、CdZnS、ZnSeS等。

现有技术中CdSe/ZnSe量子点合成方法，往往是将CdSe量子点注入到锌前体溶液中，随后加入硒前体或者硫前体进行ZnSe壳层的包覆，在包覆过程中发生合金化过程，且在包覆过程中，荧光先发生红移后蓝移现象，当合金化程度小于激子往外扩散的程度时，荧光峰位红移，反之蓝移。

上述方法中ZnSe壳层一定要厚，否则升至高温原位合金化，会导致量子点熟化，荧光半峰宽变宽，然而较厚的ZnSe壳层表面容易被氧化。而且，上述方法中合金层程度低，只是部分地抑制了激子往壳层中的扩散。因此，上述方法得到的核壳量子点，光学性质的稳定性较差，即使后续包覆ZnS壳层后，存在荧光量子产率不高，稳定性差的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种核壳量子点、其制备方法、及含其的光电器件和量子点组合物，以解决现有技术中核壳量子点的制备方法导致荧光量子产率低且光学稳定性差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种核壳量子点的制备方法，包括：步骤S1，制备含有II-VI族纳米团簇的第一溶液，并将提前准备好的量子点与第一溶液混合并加热，以使II-VI族纳米团簇与量子点至少部分发生合金化，以在量子点外包覆第一II-VI族壳层。

进一步地，制备的第一溶液中II族元素与VI族元素的摩尔比大于1，且在步骤S1之后，得到第一反应体系，制备方法还包括：步骤S2，将VI族元素前体与第一反应体系混合反应，以在第一II-VI族壳层外包覆上第二II-VI族壳层，II-VI族纳米团簇中VI元素为一种或多种，VI族元素前体中的VI族元素与II-VI族纳米团簇中的VI元素独立地选自Se和S中的至少一种。

进一步地，II-VI族纳米团簇中II族元素与VI族元素的摩尔比为(5～60)：1。

进一步地，II-VI族纳米团簇的尺寸小于1nm，优选量子点的尺寸大于2nm。

进一步地，II-VI族纳米团簇与量子点的摩尔比以II-VI族纳米团簇不发生自成核为准。

进一步地，量子点为核结构或核壳结构，优选量子点为InP、CdSe、CdZnSe、CdSeS、CdZnSeS和CdSe/CdS中的任一种。