[发明专利]一种CdSeS幻数纳米团簇、其制备方法及其用途

说明书

本发明属于半导体发光材料技术领域，具体涉及一种幻数纳米团簇、其制备方法及其用途。本发明提供的幻数纳米团簇是以CdS单体置换CdSe幻数纳米团簇表面的CdSe单体后形成的CdSeS幻数纳米团簇。本发明还提供上述幻数纳米团簇的制备方法及其用途。本发明的CdSeS幻数纳米团簇的发光兼具发射峰波长蓝移和高量子产率的特点，克服了现有的CdS包覆CdSe量子点材料中无法避免发射峰红移的缺陷。其作为蓝光发射材料具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于半导体发光材料技术领域，具体涉及一种发光幻数纳米团簇、其制备方法及其用途。

背景技术

幻数纳米团簇是一类介于分子和常规晶体之间的物质，其具体结构尚未得知。对于CdSe或CdS幻数纳米团簇，目前所知的信息是其Cd-Se/S的排列方式类似于闪锌矿形排列。

半导体发光材料是一种通过电子与空穴复合释放能量发光的材料，其在发光器件上有极大的应用前景。不同颜色的发光器件由各种特定的发光材料制成。而其中窄发射峰、无缺陷发射的纯蓝光发光材料的设计合成仍然是一大挑战。

针对上述问题，人们通过半导体能带工程设计了一种CdS包覆CdSe的Type I型半导体材料，其发出的蓝光相对于单纯的CdSe发光量子产率更高。这类材料具体的例子包括：向CdSe量子点外层包覆不同厚度的CdS单层，得到的CdS包覆CdSe量子点；或以CdSe纳米片为基底，包覆不同厚度的CdS单层，得到的CdS包覆CdSe纳米片。

然而，纳米材料发射光波长取决于带宽，而带宽直接与材料尺寸相关。CdSe/CdS类量子点材料存在的问题是：即使只在CdSe材料上包裹单层的CdS，也会导致CdSe量子点（或纳米片）材料粒径增大，发光波长显著红移。因而现有的CdSe/CdS类量子点材料的发光特性无法同时满足提高量子产率和避免发光红移要求。

发明内容

基于上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种幻数纳米团簇、其制备方法及其用途，目的在于：提供一种CdSeS幻数纳米团簇（MSC），使其具有高量子产率和波长更低的蓝光发射性能。

一种CdSeS幻数纳米团簇，其特征在于：它是以CdS单体置换CdSe幻数纳米团簇表面的CdSe单体后形成的；所述CdSeS幻数纳米团簇发射波长在445-460 nm处，半峰宽小于15nm。

本发明还提供上述幻数纳米团簇的制备方法，包括：向CdSe诱导期样品中加入S、CdS幻数纳米团簇和CdS诱导期样品中的至少一种，继续反应，得到CdSeS幻数纳米团簇。

优选的，所述反应条件为升温至210-250℃，优选为230 ℃，反应10-40min，优选为20min；

和/或，Se与S的投料比为摩尔比5：（1-5），优选为5：3。

优选的，所述CdSe诱导期样品的制备包括如下步骤：

（1）将氧化镉与十四酸反应，得到十四酸镉前驱体；

（2）将十四酸镉前驱体与硒混合加入乙酸反应，得到CdSe诱导期样品。

优选的，所述步骤（1）具体包括如下步骤：

（1.1）将氧化镉、十四酸和十八烯混合；

（1.2）在真空条件下反应，反应温度为100-140 ℃，优选为120 ℃；

（1.3）在惰性气体保护下反应，反应温度为220-260 ℃，优选为240 ℃；

（1.4）在真空条件下反应，反应温度为为100-140 ℃，优选120 ℃，反应完成后，即得十四酸镉前驱体；