[发明专利]纳米晶的制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米晶的制备方法，包括以下步骤：S1，准备含掺杂金属前体的溶液；S2，将含第一VI族元素前体的分散系与掺杂金属前体的溶液混合并反应第一时间，形成包含掺杂金属‑VI粒子的第一产物体系，其中，第一VI族元素前体的物质的量大于掺杂金属前体的物质的量，含第一VI族元素前体的分散系包括非配位溶剂，第一时间小于1分钟；S3，将三烷基膦与第一产物体系混合并反应一定时间，形成第二产物体系；S4，将第二产物体系与第一II族元素前体混合反应一定时间，形成含掺杂金属的II‑VI族元素纳米晶的第三产物体系，其中，第一II族元素前体与第一VI族元素前体的物质的量比例为1：1～5：1。本发明得到的含掺杂金属的II‑VI族元素纳米晶半峰宽窄、荧光效率高。

技术领域

本发明涉及纳米晶技术领域，具体而言，涉及一种纳米晶的制备方法。

背景技术

量子点又称半导体纳米晶，由于其具有发光波长可调、发光效率高、稳定性好等优点，在显示、照明、生物及太阳能电池等领域有着广泛的应用。对于任何一个应用来说，量子点的稳定性就显得尤为重要。要得到稳定的量子点，目前主要有以下几种方法。第一种是在核量子点表面包覆带隙宽度更大的壳层材料，而且壳层厚度要厚，以隔绝激子与环境之间的接触，例如，2014年彭笑刚老师课题组报道了在小尺寸CdSe(3nm)量子点表面包覆10-16层CdS后，得到了光学和化学稳定性较好的CdSe/CdS核壳量子点。第二种是采用大尺寸的核量子点，相比于小尺寸量子点，大尺寸的核量子点激子离域到壳层的能力越小，因此只需要包覆较少的壳层就可以得到光学和化学稳定的核壳量子点。第三种是在量子点的表面包覆氧化物(例如ZnO、二氧化硅、氧化钛等)，从而提高量子点的耐水氧性能，但是包覆氧化物容易损坏量子点的表面，造成荧光量子产率降低。第四种是在核壳结构中掺杂金属阳离子，这一点上海交通大学的李良教授作出了重要贡献，他们在CdSe/CdS核壳量子点的合成过程中，往壳层CdS中掺杂了少量的铝原子，得到的CdSe/CdS核壳量子点其光学和化学稳定性都有非常明显的提升。但是由于量子点的带边发射，尽管通过上述方法可以得到相对稳定的量子点，量子点的自吸收问题依然无法解决。

在众多种量子点中，掺杂发光量子点是比较另类的一种，它的本征发射不是带边发射。相比带边发射，掺杂发光量子点的斯托克斯位移一般较大。掺杂发光量子点是由掺杂原子的跃迁辐射发光，因此相比于单一组分的量子点来说，荧光量子产率更高，光学和化学性质更加稳定。但是相比于传统的带边发射量子点，主体原子和掺杂原子之间的键长、原子大小等差异，掺杂原子的晶格会发生轻微扭曲，这些扭曲对于不同位置的掺杂原子可能会有差别，从而，掺杂发光量子点的荧光半峰宽会比较宽。而且目前的掺杂量子点合成方法，很难保证各个量子点的掺杂原子在同一位置，这使得溶液中整体量子点的荧光半峰宽会更宽。另外目前的掺杂量子点合成方法也无法控制量子点与量子点之间的掺杂原子浓度一致或接近，这也会使得掺杂发光量子点的荧光半峰宽变宽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米晶的制备方法，以解决现有技术中掺杂发光量子点掺杂不均一导致的荧光半峰宽变宽的问题。