[发明专利]核壳量子点、其制备方法及含其的发光器件

说明书

本申请提供了一种核壳量子点、其制备方法及含其的发光器件。该核壳量子点包括核和包裹该核的壳，该壳材料包括ⅡB族元素和ⅥA族元素，壳材料还包括ⅢA族元素，该ⅢA族元素位于壳表面上，且ⅢA族元素与壳表面上的ⅥA族元素化学键地连接。由于ⅢA族元素比ⅡB族元素具有更高的稳定性，壳表面的ⅢA族元素通过与ⅥA族元素形成化学键结合，稳定存在于壳表面，从而提高了壳表面应对外界的光学或化学稳定性。本申请提供了合成上述核壳量子点的三种制备方法，方法操作简单、制备条件温和，利用这些制备工艺获得的核壳量子点的发光器件具有良好的稳定性。

技术领域

本发明涉及量子点领域，具体而言，涉及一种核壳量子点、其制备方法及含其的发光器件。

背景技术

在所有纳米材料中，尺寸在量子限域尺寸范围内的溶液半导体纳米晶(溶液量子点)以其优异的光学性质，如荧光量子产率高、吸收带宽、发射峰窄、光学稳定性好等，引起了科学界和工业界的广泛关注。在生物标记与成像、发光二极管、激光、量子点光伏器件等领域，量子点研究已经成为各自领域的热点之一。

然而量子点的光学和化学稳定性仍然有待提高，目前量子点膜仍然需要双面阻隔膜提高水氧阻隔性，提高了制造成本。所以需要一种具有更高稳定性的量子点以降低量子点应用产品的封装成本。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种核壳量子点、其制备方法及含其的发光器件，以解决现有技术中量子点稳定性不高的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种核壳量子点，包括核和包裹核的壳，壳材料包括ⅡB族元素和ⅥA族元素，壳材料还包括ⅢA族元素，上述ⅢA族元素位于上述壳表面上，且上述ⅢA族元素与上述壳表面上的ⅥA族元素通过化学键连接。

进一步地，ⅢA族元素为铟或镓，ⅡB族元素为锌或镉，ⅥA族元素为硫、硒及碲组成的组中的一种或多种。

进一步地，核壳量子点还包括配体，至少部分配体与位于壳表面的ⅢA族元素化学键地连接；上述配体可以为膦酸配体，例如但不限于十八烷基膦酸；胺配体，例如但不限于烷基胺；优选地，上述配体为羧基配体，一个表面ⅢA族元素原子可以和两个羧基配体结合，提高了量子点表面的空间位阻，有利于核壳量子点的稳定性。

进一步地，上述羧基配体的羧酸选自十酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸及油酸组成的组中的一种或多种。

根据本申请的另一个方面，提供了一种核壳量子点的制备方法，制备含第一核壳量子点的初始溶液，第一核壳量子点的壳材料包括ⅡB族元素和ⅥA族元素，在初始溶液中加入ⅢA族元素前体溶液，加热反应，使得至少部分ⅢA族元素与壳表面上的ⅥA族元素通过化学键连接，得到第二核壳量子点。

进一步地，ⅢA族元素为铟或镓，ⅡB族元素为锌或镉，ⅥA族元素为硫、硒及碲组成的组中的一种或多种；用于合成ⅢA族元素前体的原料包括ⅢA族元素化合物和脂肪酸；ⅢA族元素化合物选自羧酸盐、卤化物、氧化物、乙酰丙酮盐、碳酸盐及金属有机化合物组成的组中的一种或多种；脂肪酸选自十酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸及油酸组成的组中的一种或多种。

根据本申请的另一个方面，提供了一种核壳量子点的制备方法，制备方法包括，制备含第一核壳量子点的初始溶液，第一核壳量子点的壳材料包括ⅡB族元素和ⅥA族元素，在初始溶液中加入ⅥA族元素前体溶液，加热反应一定时间，继续加入ⅢA族元素前体溶液，加热反应使得至少部分ⅢA族元素与壳表面上的ⅥA族元素通过化学键连接，得到第二核壳量子点。