[发明专利]一种具备光波导性质的0维锑化物单晶的制备方法

说明书

本发明的一种具备光波导性质的0维锑化物单晶的制备方法属于半导体材料制备技术领域，首先将氯化锑、十二烷基三甲基氯化铵溶解于二甲基甲酰胺溶液中，进行强超声分散、过滤得到前驱体溶液，在密封体系下，将非极性溶剂缓慢扩散至前驱体溶液中，24小时后析出棒状晶体，即为具备光波导性质的0维锑化物单晶。本发明具有操作简单、晶体形貌固定、荧光产率高等优点，制备的晶体具有优异的光波导性质和线偏振性质，并且在高能量激发下呈现双光性质。

技术领域

本发明属于半导体材料制备技术领域，具体涉及一种具有光波导性质的0维有机无机杂化锑化物棒状晶体的合成方法。

背景技术

有机-无机杂化金属卤化物是通过有机阳离子和无机阴离子自组装形成的一类具有优异光电性能的材料，近年来已经成为了研究的热点。有机-无机杂化金属卤化物提供了将有机和无机特性集成到单一结晶分子级复合材料中的可能性，其在光伏器件、发光二极管、光泵浦激光器等光学领域有着十分广阔的应用前景。与发展良好的具有小斯托克斯位移窄带发射的三维(3D)和二维(2D)金属卤化物相比，对于具有自陷激发态发射的一维结构和零维结构的研究相对较少。

因此，选择合适的过渡金属与有机物杂化在可见光范围内具有优异的光学性质就显得尤为的重要，而且相比于传统的铅基钙钛矿，过渡金属卤化物的稳定性较高又可以避免有毒重金属的引入，是一种更绿色环保的荧光材料。

近期，有机-无机杂化锑基卤化物报道较多，其具有较高的荧光量子产率与稳定性，并且具有少有的双光的性质，可作为白光LED潜在材料。众所周知，化合物的光学性质会受到外部形态的影响，包括形状与大小等。例如，纳米/微米级具有特定形貌的晶体，可以具备光波导的性质，在光学器件中得到广泛的应用。到目前为止，具有特定形貌的有机-无机杂化金属卤化物晶体的光波导研究相对较少。虽然有机-无机杂化锑基卤化物具有突出的光学性质，但对于大多数杂化金属卤化物，晶体生长后只能得到不规则晶体，这限制了其在光学领域的应用。

综上，目前有机-无机杂化锑基卤化物晶体的制备方法还需要进一步改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服背景技术存在的问题，提供一种具有光波导性质的0维有机无机杂化锑化物棒状晶体的合成方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种具备光波导性质的0维锑化物单晶的制备方法，首先将氯化锑、十二烷基三甲基氯化铵按摩尔比1:1～6溶解于二甲基甲酰胺溶液中，使用超声破碎仪进行强超声分散，通过0.22um有机微孔滤膜过滤得到前驱体溶液，在密封体系下，使用乙醚或异丙醚作为非极性溶剂缓慢扩散至前驱体溶液中，非极性溶剂与前驱体溶液的体积比为1.5～3:1，24小时后析出棒状晶体，即为具备光波导性质的0维锑化物单晶。

在本发明的一种具备光波导性质的0维锑化物单晶的制备方法中，优选每毫摩尔氯化锑使用11ml二甲基甲酰胺进行溶解。

在本发明的一种具备光波导性质的0维锑化物单晶的制备方法中，所述氯化锑、十二烷基三甲基氯化铵的摩尔比优选1:2。

在本发明的一种具备光波导性质的0维锑化物单晶的制备方法中，所述非极性溶剂与前驱体溶液的体积比最佳为2:1。

有益效果：

本发明所提出使用十二烷基三甲基季铵盐与氯化锑通过反溶剂的合成方法，最终合成有机-无机杂化卤素锑化物晶体，其形状为棒状，具有优异的光波导性质和线偏振性质，荧光产率为78％，并且在高能量激发下呈现双光性质。

本发明具有操作简单，晶体形貌固定，荧光产率高等优点。

附图说明

图1是实施例1制备的有机-无机杂化锑化物棒状晶体粉末的吸收光谱图。

图2是实施例1制备的有机-无机杂化锑化物棒状晶体在360nm和320nm激发下的荧光发射谱图。