[发明专利]合成半导体纳米尺寸材料的方法

说明书

本发明涉及用于合成半导体纳米尺寸材料的方法，可通过所述方法获得的半导体纳米尺寸材料，光学介质和光学器件。在一个方面，本发明涉及用于合成基于魔幻尺寸簇(MSC)的包含至少三种组分的半导体纳米尺寸材料的方法。

技术领域

本发明涉及合成半导体纳米尺寸材料的方法，可通过该方法获得的半导体纳米尺寸材料，光学介质和光学器件。

背景技术

量子点由于它们的高量子产率和窄发射线宽(这使得可以获得大的色域)而具有用于显示技术的大的潜力。传统上，基于镉的量子点产生最高的量子产率和最低的发射线宽。然而，最近的健康和安全法规限制了镉的应用，并且因此无镉的替代物是优选的。

不幸的是，领先的无镉的替代物，InP，显示出与基于镉的材料相比显著更大的线宽。单一InP量子点线宽的光谱证据显示出它们与基于镉的材料相当。这个事实表明，由基于InP的量子点系综表现出的大的线宽的原因是由所述InP量子点的大尺寸分布导致的不均匀加宽。InP中的不均匀加宽有两个促成因素，一个是高反应性的三(三甲基甲硅烷基)膦(PTMS)在大多数合成中用作含磷前体。所述PTMS的反应性使得难以分离成核和生长阶段，而这对于产生具有紧密尺寸分布的量子点(如使用基于镉的材料实现的那些)是必要的。

由于这个原因，InP核/壳点的大多数合成产生的最后的光致发光峰的FWHM为>40nm。X.Yang等人的一篇论文给出的FWHM为38nm¹。在这些合成中，最后的核/壳的FWHM在很大程度上是由所述InP核的尺寸分布决定的，并且这最终限制了所述FWHM宽度。

类似地，由P.Ramasamy等人发表的文献公开了具有InZnP核的核/壳量子点²。

除此以外，最后的InP/ZnS或InP/ZnSe量子点的量子产率部分地由在InP核和ZnS或ZnSe壳之间的晶格失配所决定。这种失配可通过控制在InP核中的锌的量来调节³。

最近报道了一种合成InP量子点的方法⁴。该方法使用InP魔幻尺寸簇(MSC)作为单一源前体(SSP)，而不是PTMS和羧酸铟。

现有技术：

1.X.Yang等人,Adv.Mater.,2012,24,4180

2.Ramasamy等人,Chem Mater,2017,29,6893

3.F.Pietra等人,ACS Nano,2016,10(4),第4754-4762页)

4.D.Gary等人,Chem.Mater.,2015,1432

可以使用能够根据现有技术文献获得的量子点。然而，总是希望改进这些量子点的特征。

发明内容

因此，本发明实施方案的目的是提供具有高量子产率、高吸收、改进的颜色纯度和效率的量子点。

本发明实施方案的目的是提供一种用于制备改进的量子点的有效和/或廉价的方法。

上述目的是通过根据本发明的量子点和制备其的方法实现的。

发明概述

令人惊奇地，本发明的发明人已经发现，具有本申请权利要求1的所有特征的用于合成包含至少三种组分的半导体纳米尺寸材料的方法解决了上文提及的一个或多个所述问题。

因此，本发明提供一种用于合成包含至少三种组分的半导体纳米尺寸材料的方法，其中该方法包括以下步骤：

i)提供第一前体和第二前体或可通过使所述第一前体和所述第二前体反应获得的半导体纳米尺寸材料；