[发明专利]一种提高Mn掺杂量子点热稳定性的方法

摘要

本发明公开了一种提高Mn掺杂量子点的热稳定性的方法，即通过调控Mn掺杂量子点的基体合金量子点的组份，增大基体材料的禁带宽度，从而提高量子点的热稳定性。利用该方法得到的Mn掺杂量子点，其发光强度可以从80-500K一直不衰减，远远高于非掺杂量子点及基体禁带宽度较小的Mn掺杂量子点，具有明显的应用价值。本方法在理论上具有普适性，即通过增大Mn掺杂量子点的基体材料的禁带宽度，可大幅度提高掺杂量子点的热稳定性。

主权项

一种提高Mn掺杂量子点热稳定性的方法，其特征在于包括以下步骤： 1)基体阴离子S族前驱体溶液的配备：a）S前驱体溶液：称取S粉，在惰性气体氛围下加热，使之完全溶解在十八烯中，形成透明油相溶液；b）Se前驱体溶液：称取Se粉，与硼氢化钠混合，在惰性气体的氛围下溶解在油胺中； 2)基体阳离子前驱体溶液的配备：将Zn前驱体溶液与十八烯、有机胺配体和脂肪酸混合后加入到玻璃瓶中，在惰性气体氛围下磁力搅拌并升温到110℃，得到透明溶液； 3)MnSe晶核的制备：将Mn前驱体溶液和十八烯加入到三颈瓶中，在惰性气体氛围下升温到110℃保持20分钟，再升温到260℃，得到透明溶液，然后将上述步骤1）中Se前驱体溶液用热枪迅速注入该溶液中，得到MnSe晶核； 4)Mn:ZnSe量子点的制备：将步骤3）中的溶液温度设定在220℃～240℃，将步骤2）中的Zn前驱体溶液分3次加入其中，并在第一次加入Zn前驱体后升温到280℃保持10‑20分钟，再降温到220℃分两次加入剩余的Zn前驱体并分别保持10‑20分钟，得到Mn离子掺杂的ZnSe量子点； 5)将步骤4）得到的溶液用甲醇/正己烷萃取法纯化量子点，然后在萃取完的上层溶液中加入丙酮直到出现絮状，然后离心和沉淀，将沉淀物溶解到氯仿中，重复离心沉淀多次，获得纯净的Mn离子掺杂的ZnSe量子点； 6)ZnS壳层包覆：将步骤5）中得到的量子点溶解到十八烯和油胺的混合液中，将温度升高到100℃，在溶液中加入S前驱体溶液，隔5min后再加入Zn前驱体溶液，然后将温度升高到180℃，保持20分钟，让ZnS包覆到Mn:ZnSe量子点上。重复按上述过程加入Zn和S的前驱体，可进一步包覆ZnS壳层，直到达到需要的层数； 7)将步骤6）中的溶液升温到240℃‑280℃，保持30分钟，让ZnSe层和ZnS层充分扩散，形成Mn掺杂的ZnSxSe1‑x合金量子点； 8)在步骤7）得到的溶液用甲醇/正己烷萃取法纯化量子点，然后在萃取完的上层溶液中加入丙酮直到出现絮状，然后离心和沉淀； 9)将步骤8）得到的沉淀物溶解到氯仿中，再加丙酮重复离心沉淀2‑3次，获得单分散的Mn掺杂的ZnSxSe1‑x合金量子点。