[发明专利]获得经n型掺杂的金属硫属化合物量子点固态膜的方法及包括所获得的膜的光电子器件

权利要求书

1.一种用于获得经n型掺杂的金属硫属化合物量子点固态膜的方法，包括：

-形成金属硫属化合物量子点固态膜，以及

-对所述金属硫属化合物量子点固态膜的至少多个金属硫属化合物量子点实施n型掺杂工艺，以使所述多个金属硫属化合物量子点表现出带内吸收，其中，所述n型掺杂工艺包括：

-在至少所述多个金属硫属化合物量子点中，用卤素原子部分取代硫属元素原子；和

-将一物质设置在至少所述多个金属硫属化合物量子点上，其中所述物质被制成及布置成用于避免所述多个金属硫属化合物量子点的氧p型掺杂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属硫属化合物是Pb-硫属化合物、Cd-硫属化合物和Hg-硫属化合物中的至少一者，其中所述硫属元素原子是硫原子、硒原子和碲原子中的至少一者，并且所述卤素原子是碘原子、溴原子和氯原子中的至少一者。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括设置所述物质以用于：

-涂覆所述金属硫属化合物量子点固态膜，从而使所述金属硫属化合物量子点固态膜与环境中的氧隔离；和/或

-渗入所述金属硫属化合物量子点固态膜内，从而与所述金属硫属化合物量子点固态膜中存在的氧反应以抑制氧p型掺杂作用。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括通过原子层沉积来设置所述物质。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述物质是氧化铝、二氧化钛，氧化锌和二氧化铪中的至少一者。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，形成所述金属硫属化合物量子点膜的所述步骤包括：形成具有由第一金属硫属化合物量子点组成的主体基质和嵌入在所述主体基质中的具有较小带隙的第二金属硫属化合物量子点的混合物，其中，与所述第一金属硫属化合物量子点相比，所述第二金属硫属化合物量子点较大并且具有不同的形态，使得所述第二金属硫属化合物量子点具有更多包含硫属元素原子的暴露侧面，并且，所述方法包括在所形成的整个金属硫属化合物量子点膜上应用所述n型掺杂工艺，使得所述第二金属硫属化合物量子点被重度n型掺杂，而所述第一金属硫属化合物量子点未被n型掺杂或仅被轻微n型掺杂。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，形成所述金属硫属化合物量子点膜的所述步骤包括：形成将由第一金属硫属化合物量子点组成的层与由第二金属硫属化合物量子点组成的层交替设置的分层结构，其中，与所述第一金属硫属化合物量子点相比，所述第二金属硫属化合物量子点具有较小的带隙，并且所述第二金属硫属化合物量子点较大且具有不同的形态，使得所述第二金属硫属化合物量子点具有更多包含硫属元素原子的暴露侧面，并且，所述方法包括：

-在所形成的整个金属硫属化合物量子点膜上应用所述n型掺杂工艺，使得所述第二金属硫属化合物量子点被重度n型掺杂，而所述第一金属硫属化合物量子点未被n型掺杂或仅被轻微n型掺杂；或者

-仅在由第二金属硫属化合物量子点组成的一个或更多个层上应用所述n型掺杂工艺。

8.根据权利要求6所述的方法，包括对所述第一金属硫属化合物量子点和所述第二金属硫属化合物量子点的带隙和能带排列进行选择，使得所述第一金属硫属化合物量子点和所述第二金属硫属化合物量子点形成I型异质结和能带偏移，所述能带偏移使导带中的或者价带中的能量差等于或小于所述第二金属硫属化合物量子点的带内能量。

9.根据权利要求6或8所述的方法，包括形成如下所述混合物：其中，所述第二金属硫属化合物量子点的浓度在体积百分比为1％直至50％的范围内、优选为介于体积百分比5％与25％之间。

10.根据权利要求6或9中的任一项所述的方法，包括：选择所述第一金属硫属化合物量子点的尺寸和形态，使得所述第一金属硫属化合物量子点不具有任何富硫属元素的暴露侧面；以及选择所述第二金属硫属化合物量子点的尺寸和形态，使得所述第二金属硫属化合物量子点具有一至六个富硫属元素的暴露侧面。