[发明专利]合金纳米晶群、核壳纳米晶群及其应用、合成方法

说明书

本公开提供了一种合金纳米晶群，核壳纳米晶群及其合成方法、含其的组合物、电子器件。该合金纳米晶群包括多个合金纳米晶，各合金纳米晶包括第一II族元素，第二II族元素及第一VI族元素，合金纳米晶群的拉曼峰的半峰宽小于等于15cm^‑1，合金纳米晶的平均尺寸大于对应的体相的合金化合物的激子直径。该合金纳米晶群具有优异的窄半峰宽。

技术领域

本公开涉及半导体纳米晶领域，具体而言，涉及一种合金纳米晶群，核壳纳米晶群及其合成方法、含其的组合物、电子器件。

背景技术

半导体纳米晶的合成技术在过去十年内有显著的发展，尤其是II-VI族纳米晶。纳米晶的荧光峰宽，通常用半峰宽(full-width-at-half-maximum)测量。影响半峰宽的因素包括内在(均匀)峰宽和不均匀的峰宽。其中，单颗纳米晶的荧光峰宽近似于特定纳米晶的内在荧光半峰宽；一群具有不同尺寸的纳米晶的发射波长不同，会导致不均匀的荧光峰位宽化。

在具体应用中，现有工艺的纳米晶的半峰宽仍然较宽，比如单颗CdSe纳米晶中，目前，蓝色CdSe纳米晶的半峰宽可实现22nm，绿色CdSe纳米晶的半峰宽可实现20nm，红色CdSe纳米晶的半峰宽可实现19nm。常见的CdZnSe合金纳米晶的半峰宽为20～40nm。降低半峰宽的一种方法为外延生长宽带隙的壳层，从而使得光子产生的激子远离无机有机界面，如CdSe外包覆CdS壳。另一种方法为获得完美的晶面，比如CdSe纳米片，但是其不够稳定，在进一步包覆过程中伴随着荧光半峰宽的宽化。

发明内容

本公开的目的在于提供具有窄化的荧光半峰宽的合金纳米晶群、核壳纳米晶群及其合成方法、组合物、电子器件。

本公开的第一个方面，提供了合金纳米晶群，上述合金纳米晶群包括多个合金纳米晶，各上述合金纳米晶包括第一II族元素，第二II族元素及第一VI族元素，上述合金纳米晶群的拉曼峰的半峰宽小于等于15cm^-1，上述合金纳米晶的平均尺寸大于对应的体相的合金化合物的激子玻尔直径。

进一步地，上述合金纳米晶群的荧光半峰宽小于等于18nm，上述合金纳米晶为闪锌矿结构。

进一步地，上述合金纳米晶为CdZnSe。

进一步地，上述合金纳米晶的镉与锌的摩尔比为7：93～33：67。

进一步地，上述合金纳米晶群的量子效率大于等于50％。

进一步地，上述合金纳米晶群的荧光发射波长为450～540nm。

进一步地，上述合金纳米晶群的荧光发射波长为525～535nm，上述合金纳米晶群的荧光半峰宽为17～18nm，优选能级带隙为2.32～2.36eV。

进一步地，上述合金纳米晶群的荧光发射波长为455～475nm，上述合金纳米晶群的荧光半峰宽为12～14nm,优选能级带隙为2.61～2.72eV。

进一步地，上述合金纳米晶的平均尺寸小于20nm，优选为7～9nm。

进一步地，上述合金纳米晶无铜元素发光。

进一步地，上述合金纳米晶的配体包括三烷基膦和羧酸盐。

本公开的第二个方面，提供了一种核壳纳米晶群，上述核壳纳米晶群包括至少一个核壳纳米晶，上述核壳纳米晶包括任一上述的合金纳米晶群中的一个合金纳米晶，还包括包覆在上述合金纳米晶外的II-VI壳层。

进一步地，上述II-VI壳层为ZnS、ZnSe或其组合。

进一步地，上述II-VI壳层为ZnSe壳层和ZnS壳层，上述ZnSe壳层为5～6个单层，上述ZnS壳层为1～2个单层。