[发明专利]一种量子点及其合成方法

说明书

本发明公开了一种量子点及其合成方法。所述合成方法包括：合成量子点核的第一步骤、在所述量子点核包覆至少一过渡层的第二步骤，以及，在所述过渡层上包覆壳层的第三步骤；其特征在于还包括：在第一步骤中，以无机酸对量子点核进行刻蚀；和/或，在第二步骤中，以无机酸对至少一过渡层进行刻蚀；和/或，在第三步骤中，以无机酸对壳层进行刻蚀；其中，所述无机酸所含的卤素阴离子、H⁺分别来源于第一步骤、第二步骤或第三步骤的反应体系内的卤素无机盐、胺类物质。本发明在合成过程中采用无机酸对量子点进行刻蚀，去除了量子点在合成过程中的各向异性，方法更加安全可控，可提高量子点的荧光量子产率，还可以提高其光学、化学和热稳定性能。

技术领域

本发明涉及一种量子点的合成方法，特别涉及一种采用无机酸，在量子点合成过程中对量子点进行刻蚀的方法，属于纳米材料制备技术领域。

背景技术

量子点是由若干原子组成的一种的半导体晶体，因其具有量子局域效应，使其具有良好的发光性能。相对于其他的发光材料其可应用在显示、照明、生物、太阳能电池等领域。

随着对量子点的研究逐步变得深入，如何提高量子点的稳定性能、发光效率和减小其结构或缺陷成为业界研发人员研究的主要方向。尽管对CdSe、CdS等II-VI族研究的时间很久，其相关性能也有所改善，但是针对其全面应用还有很大的提高空间，InP等无镉量子点则更需改善。

针对量子点的性能提高，通常的手法有掺杂改善、合金化、包裹保护层等方法。

为了得到光度更加纯净(FWHM窄、QY高)的量子点，业界研发人员很多采取两步法或者多步法进行合成，但是针对多步法合成(高温注核等)，纯化后的量子点核会存在与水氧结合的机会，使得核表面被氧化。但是用一锅法合成出的量子点在核上又会存在缺陷，从而引发各向异性在后续包覆过程出现更加大的瑕疵。

文献Spierings G A C M.Wet chemical etching of silicate glasses inhydrofluoric acid based solutions[J].Journal ofMaterials Science，1993，28(23):6261-6273提出一些关于使用氢氟酸刻蚀的理论。Hua F J，Swihart M T，RuckensteinE.Efficient surfacegrafting of luminescent silicon quantum dots byphotoinitiatedhydrosilylation[J].Langmuir，2005，21(13):6054-6062也提出使用硝酸作为刻蚀剂进行试验。但是相比较量子点的放大生产和试验安全性上考虑，这几种刻蚀是存在很大的风险的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种采用无机酸在量子点合成过程中对量子点进行刻蚀的方法，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种量子点的合成方法，其包括：合成量子点核的第一步骤、在所述量子点核包覆至少一过渡层的第二步骤，以及，在所述过渡层上包覆壳层的第三步骤；所述合成方法还包括：在第一步骤中，以无机酸对量子点核进行刻蚀；和/或，在第二步骤中，以无机酸对至少一过渡层进行刻蚀；和/或，在第三步骤中，以无机酸对壳层进行刻蚀；其中，所述无机酸所含的卤素阴离子、H⁺分别来源于第一步骤、第二步骤或第三步骤的反应体系内的卤素无机盐、胺类物质。

进一步地，所述卤素无机盐优选为卤素锌盐。

在一些优选实施方案之中，所述刻蚀方法包括：

使包含铟源、锌源、配位溶剂和非配位溶剂的混合反应体系于150～200℃反应1～30min，得到铟前驱体和锌前驱体混合液；