[发明专利]量子点材料以及制备方法、应用

说明书

本申请公开了一种量子点材料以及制备方法、应用。量子点材料为经改性组分修饰的胶体量子点；所述改性组分包括聚酰亚胺配体和卤化铅配体；所述胶体量子点包括PbS、PbSe中的至少一种。该量子点材料为经有机聚合物聚酰亚胺(PI)和卤化铅配体协同修饰的胶体量子点，大大降低了量子点的表面缺陷，提高载流子的迁移率，从而降低探测器件的暗电流噪声，提高探测性能。

技术领域

本申请涉及一种量子点材料以及制备方法、应用，属于光电材料技术领域。

背景技术

目前，普遍采用有机相合成法制备量子点材料，即在具有配位性质的有机溶剂环境中，利用金属有机化合物与非金属元素混合反应合成尺寸分布均匀的量子点，其中，具有配位性质的有机溶剂包括油酸、油胺、三正辛基氧膦、三辛基膦中的一种或多种。过量的有机配体包覆在量子点表面，抵消量子点间的范德瓦尔斯作用力，从而维持量子点溶液的稳定性，便于储存和运输。然而，有机配体的存在极大地阻碍载流子的输运过程，迁移率极低，因此制备合成的量子点不能直接应用于光电器件尤其是光电探测器中。

现有的量子点探测器制备工艺所使用的量子点材料存在迁移率低、表面缺陷多等固有问题，这会导致载流子在量子点中的传输效果变差，缺陷漏电流增大，使得量子点探测器存在暗噪声大，光响应度低的问题。目前的制备工艺通过在量子点层内等间隔加入大量有机层抑制暗噪声，但是此方案严重增加工艺难度，提高成本，而光电性能仍难以达到工业级应用的最低标准，严重影响量子点探测器的应用空间。如何实现量子点材料改性提高量子点探测器光电性能是当前领域的关键。

使用传统固相交换(LBL)的混合卤素配体进行钝化的量子点具有缺陷多、迁移率较差等不足，导致器件的暗电流噪声大，直接影响探测性能。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种量子点材料，该量子点材料为经有机聚合物聚酰亚胺(PI)和卤化铅配体协同修饰的胶体量子点，大大降低了量子点的表面缺陷，提高载流子的迁移率，从而降低探测器件的暗电流噪声，提高探测性能。

一种量子点材料，所述量子点材料为经改性组分修饰的胶体量子点；

所述改性组分包括聚酰亚胺和卤化铅配体；

所述胶体量子点包括PbS、PbSe中的至少一种。

可选地，所述聚酰亚胺配体选自均苯型聚酰亚胺、可溶性聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚亚胺中的任一种。

可选地，所述聚酰亚胺配体中的重复单元选自具有式Ⅰ所示结构式的基团中的任一种；

在式Ⅰ中，R₂选自C₆～C₁₂亚芳基、C₆～C₁₅取代亚芳基中的任一种。

所述R₂选自以下基团中的任一种；

可选地，所述卤化铅配体选自PbI₂、PbBr₂中的至少一种。

优选地，所述卤化铅配体包括PbI₂和PbBr₂。

PbI₂和PbBr₂的质量比为4～8:1。

根据本申请的另一方面，还提供了上述任一项所述的量子点材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)获得经卤化铅修饰的胶体量子点；

2)将所述经卤化铅修饰的胶体量子点溶于含有聚酰亚胺的有机溶液中，即可得到所述量子点材料。