[发明专利]一种基于Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S合金量子点的白光发光二极管的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于Mn掺杂双发射Ag‑In‑Ga‑S合金量子点的白光发光二极管的制备方法，包括制备绿色环保型的量子点AgInGaS₂，包括制备Mn掺杂双发射Ag‑In‑Ga‑S四元合金量子点，包括将Mn掺杂双发射Ag‑In‑Ga‑S四元合金量子点在蓝光发光二极管芯片上得到量子点的白光发光二极管。本发明采用分步合成法、涂覆技术和紫外固化技术实现Mn掺杂双发射Ag‑In‑Ga‑S四元合金量子点的白光发光二极管的制备。制备方法简单，制备所得的量子点产率高，制备所得的发光芯片显示指数高，只需一种量子点就可以达到发射双峰的效果。

技术领域

本发明涉及白光发光二极管技术领域，具体涉及一种基于Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S合金量子点的白光发光二极管的制备方法。

背景技术

白光发光二极管(WLED)具有高发光效率和长使用寿命，因此被认为是一种绿色照明光源。常规的WLED由发射蓝光的GaN基芯片和黄色的YAG：Ce荧光粉组成。磷光体将来自芯片的部分蓝光转换为黄光，并将黄光与其余的蓝光混合发出双色白光。作为新一代的发光材料，量子点已经成功地应用于WLED领域以增强器件的色彩性能。Mn掺杂的I-III-VI族量子点具有大的斯托克斯位移，因此可以避免光学自吸收，可以通过将其与蓝光LED芯片集成来获得WLED。

最近，Pradhan等人合成了掺锰的CuInS₂(CIS)量子点，并在600nm附近获得了有效的Mn发射峰，从而完全消除了CIS内部陷阱态的发射。在我们的实验中，为了实现双色发射的基于AgInGaS₂量子点，我们合成了Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S四元合金量子点，其中Mn²⁺吸附在AgInGaS₂表面，因此Mn²⁺离子和AgInGaS₂可以同时发射。所得到的Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S四元合金量子点具有较宽的光谱范围，分别在528nm和610nm处有两个发射峰。

Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S是一种无毒，绿色环保型四元合金量子点，可以被商业GaN基蓝芯片(440nm–460nm)激发，来实现基于量子点发光材料的高显色指数的WLED制备。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种基于Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S合金量子点的白光发光二极管的制备方法，制备方法简单，制备所得的量子点产率高，制备所得的发光芯片显示指数高，只需一种量子点就可以达到发射双峰的效果。

本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种基于Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S合金量子点的白光发光二极管的制备方法，所述方法包括以下步骤，

(1)制备得到绿色环保型量子点AgInGaS₂；

(2)在步骤(1)的AgInGaS₂量子点反应的基础上注入Mn²⁺原液，得到Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S四元合金量子点；

(3)将制备得到Mn掺杂双发射Ag-In-Ga-S四元合金量子点涂覆在蓝光发光二极管芯片上制得白光发光二极管。

优选的，所述步骤(1)中制备得到绿色环保型量子点AgInGaS₂的具体步骤为将硝酸银、醋酸铟、乙酰丙酮镓按照摩尔比1:6:1的比例放入容器中，用滴管将2ml正十二硫醇、2ml油胺以及5ml 1-十八稀加入到50ml三口圆底烧瓶内作为主反应；将三口瓶中的混合物在N₂气条件下加热到80℃，开始抽真空，抽真空进行15分钟；抽真空结束后开始换气，先通氩气2分钟，再抽真空10分钟，如此循环换气3遍；换气结束通氩气一直到实验结束并加热到90℃，快速注入提前准备的1mmol的硫和2.5ml的1-十八稀混合溶液，此时溶液由澄清透明变为红褐色；继续保温90℃大约30min。