[发明专利]量子点的制备方法、量子点及含其的组合物、发光器件

说明书

本申请提供了一种量子点的制备方法、量子点及组合物、发光器件，该量子点包括III‑V族核，和直接设置在III‑V族核的至少一部分的表面上的II‑III‑V‑VI‑VI族壳层，II‑III‑V‑VI‑VI族壳层中包含硒元素和硫元素。通过在III‑V族量子点核外包覆II‑III‑V‑VI‑VI族壳层，解决了现有技术中III‑V族量子点荧光发射半峰宽大、荧光效率低、稳定性差的问题，制备得到的核壳量子点的荧光发射半峰宽窄、荧光效率高，且在量子点膜中具有良好的稳定性。

技术领域

本申请涉及光电技术领域，具体而言，涉及一种量子点的制备方法、量子点及含其的组合物、发光器件。

背景技术

量子点材料是尺寸在纳米级的无机材料，具有优良的发光性能，在显示、照明和生物等领域具有广阔的应用前景。相比荧光粉等发光材料，量子点具有发光范围可调、荧光半峰宽窄、量子效率高、稳定性强等优势。考虑到环保因素，现有的含镉量子点材料在应用中受到很大限制，以磷化铟为代表的无镉量子点是近年来的研发重点。在磷化铟成核中，具有以共价键结合、成核速度快、晶格缺陷多等特点，导致其荧光发射半峰宽较宽，量子效率较低。尤其是红光量子点，由于其需要较大的成核尺寸，进一步增加了其制备难度。另外，本征磷化铟的晶格缺陷较多，量子效率很低，需要通过在量子点核外包覆壳层，来提升发光性能。但是，III-V族的InP量子点，与常用的II-VI族ZnSe或ZnS壳层之间晶格不匹配度较高，导致包覆效果较差。

现有技术中InP基量子点存在的主要问题是荧光量子产率低，发光半峰宽大(色纯度低)，光、热、水稳定性差是制约其应用的主要原因。如何缩小半峰宽一直是无镉量子点研究的热点和难点。

发明内容

本申请的目的在于提供一种量子点，上述量子点包括III-V族核，和直接设置在上述III-V族核的至少一部分的表面上的II-III-V-VI-VI族壳层，上述II-III-V-VI-VI族壳层中包含硒元素和硫元素。

进一步地，上述量子点还包括设置在上述II-III-V-VI-VI族壳层上并且包括至少两个层的多层壳，优选上述多层壳至少包括一个II-VI族壳层。

进一步地，上述多层壳包括ZnSe、ZnSeS、ZnS、或其组合，优选上述多层壳的厚度为4～15个单层。

进一步地，上述II-III-V-VI-VI族壳层中的两种VI族元素的物质的量之比为(0.02～8)：1，上述III-V族核中的V族元素和上述II-III-V-VI-VI族壳中的V族元素的总摩尔量与上述II-III-V-VI-VI族壳层中的两种VI族元素的总摩尔量的比值为(0.08～9)：1。

进一步地，上述量子点的平均尺寸为3.5～5.0nm。

进一步地，上述量子点的紫外可见吸收光谱400nm与450nm处光密度的吸收比率为(1.5～4)：1。

进一步地，上述量子点的紫外可见吸收峰波长为580～630nm，紫外可见吸收峰的半半峰宽≤23nm，上述量子点为无镉量子点。

进一步地，上述III-V族核包括铟和V族元素中的磷和砷的至少一种，上述II-III-V-VI-VI族壳层还包括铟、锌和V族元素中的磷和砷的至少一种。

进一步地，上述III-V族核和/或上述II-III-V-VI-VI族壳层还包括掺杂金属元素或掺杂非金属元素，上述掺杂金属元素选自Al、Ga、Tl、Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Sr、Ba、V、Fe、Co、Zr、W、Ti、Mn、Ni、Sn、或其组合，上述掺杂非金属元素选自B、O、S、Se、Te、F、Cl、Br、I、Si、或其组合。

进一步地，上述量子点的最大荧光发射波长在600～650nm内可调。

进一步地，上述量子点的荧光发射半峰宽≤36nm，荧光量子效率≥60％。