CN109072067A

CN109072067A - 量子点及其制备方法

Info

Publication number: CN109072067A
Application number: CN201680045873.1A
Authority: CN
Inventors: 丁兴琇; 申圣荣; 朴相绚
Original assignee: Zeus Co Ltd
Current assignee: Zeus Co Ltd
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-12-21
Anticipated expiration: 2036-11-29
Also published as: TWI627258B; KR102306679B1; TW201734177A; KR20170077944A; CN109072067B; WO2017116013A1

Abstract

本发明的量子点包括具有至少一个稳定层的核壳结构，上述量子点的稳定指数为约90％以上。

Description

量子点及其制备方法

技术领域

本发明是关于一种量子点及其制备方法。

背景技术

量子点(Quantum Dot)作为半导体纳米粒子，通过量子孤立效果，具有随粒子大小而散发不同光线的特性。由于这种特性，量子点不仅广泛应用于光元件领域，而且还广泛应用到生物领域。

为了增加这种量子点的量子效率，开展了大量研究，尤其，量子点的稳定性对量子效率产生很大影响。因此，需要稳定性得到增强的量子点。

与此相关的在先技术在美国授权专利US6322901中已公开。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种稳定性和量子效率优良的量子点及其制备方法。

本发明的另一个目的是提供一种变换效率优良的量子点及其制备方法。

本发明的上述和其它目的可通过下述说明的本发明而全部实现。

解决技术问题的手段

本发明的一个观点关于量子点。

在一具体例中，上述量子点是具有一个以上稳定层的核壳结构的量子点，上述量子点其稳定指数为约90％以上。

在其他具体例中，还包括：上述核体与壳体之间的第一稳定层及上述壳体上的第二稳定层。

在其他具体例中，上述量子点在最外壁还可以包括配体层。

上述第一稳定层可包括与上述核体的含量差异为约15摩尔％以下的一个以上成分，并可包括与上述壳体的含量差异为约15摩尔％以下的一个以上成分。

上述第二稳定层可包括与上述壳体的含量差异为约10摩尔％以下的一个以上成分。

上述第二稳定层中，12族元素与16族元素的摩尔比可以是约4:6至约6:4。

上述核体的直径可以是约1nm至约6nm，上述壳体的厚度可以是约0.5nm至约10nm，上述第一稳定层或第二稳定层的厚度可以是约0.3nm至约2nm。上述量子点的平均直径可以是约6nm至约30nm。

上述量子点的量子效率可以是约80％以上。

上述配体层可包括脂溶性配体，在将上述脂溶性配体置换为水溶性配体的情况下，通过下式1的变换效率为约100％以上：

[式1]

变换效率(％)＝(Cw/Cf)×100

(在上述式1中，Cw为在最外壁包括水溶性配体的量子点的量子效率，Cf为在最外壁包括脂溶性配体的量子点的量子效率)。

上述量子点的半宽度可以是约40nm以下。

上述核体、上述壳体、上述第一稳定层或上述第二稳定层可包括12族-16族系化合物、13族-15族系化合物及14族-16族系化合物中的一种以上。

上述配体层包括脂溶性配体，上述脂溶性配体可包括：三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八胺(octadecylamine)、十一胺(undecylamine)、双十八胺(dioctadecylamine)、N,N-二甲基癸胺(N,N-dimethyldecylamine)、N,N-二甲基十二胺(N,N-dimethyldodecylamine)、N,N-二甲基十六胺(N,N-dimethylhexadecylamine)、N,N-二甲基十四胺(N,N-dimethyltetradecylamine)、N,N-二甲基十三胺(N,N-dimethyltridecylamine)、N,N-二甲基十一胺(N,N-dimethylundecylamine)、N-癸胺(N-decylamine)、N-甲基-1-十八胺(N-methyloctadecylamine)、双十二胺(didodecylamine)、三-十二胺(tridodecylamine)、环十二胺(cyclododecylamine)、N-甲基十二胺(N-methyldodecylamine)、三辛胺(trioctylamine)、月桂酸(lauric acid)、棕榈酸(palmiticacid)、油酸(oleic acid)、硬脂酸(stearic acid)、肉豆蔻酸(myristic acid)、反油酸(elaidic acid)、花生酸(eicosanoic acid)、二十一烷酸(heneicosanoic acid)、二十三烷酸(tricosanoic acid)、二十二烷酸(docosanoic acid)、二十四烷酸(tetracosanoicacid)、二十六烷酸(hexacosanoic acid)、二十七烷酸(heptacosanoic acid)、二十八烷酸(octacosanoic acid)以及顺式-13-二十二碳烯酸(cis-13-docosenoic acid)中的一种以上。

上述配体层包括水溶性配体，上述水溶性配体可包括：二氧化硅、聚乙二醇(polyethylene glycol)、巯基丙酸(MPA)、半胱胺(cysteamine)、巯基乙酸(mercapto-acetic acid)、巯基十一醇(mercapto-undecanol)、2-硫基乙醇(2-mercapto-ethanol)、1-硫代甘油(1-thio glycerol)、脱氧核糖核酸(DNA)、巯基乙酸(mercapto-acetic acid)、巯基十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、1-巯基-6-苯基-己烷(1-mercapto-6-phenyl-hexane)、1,16-二巯基-十六烷(1,16-dimecapto-hexadecane)、18-巯基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、三辛基膦(tri-octyl phosphine)、6-巯基-己烷(6-mercapto-hexane)、6-巯基-己酸(6-mercapto-hexanoic acid)、16-巯基-十六烷酸(16-mercapto-hexadecanoic acid)、18-巯基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、6-巯基-己胺(6-mercapto-hexyl amine)或8-羟基-辛硫醇(8-hydroxy-octylthiol)、1-硫代-甘油(1-thio-glycerol)、巯基乙酸(mercapto-acetic acid)、巯基十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、异羟肟酸(hydroxamate)、羟肟酸的衍生物和乙二胺(ethylenediamine)中的一种以上。

上述量子点越往中心，其镉(Cd)或硒(Se)的摩尔％可越增加。

在一具体例中，上述核体可包括镉(Cd)及硒(Se)中的一种以上，上述第一稳定层可包括镉(Cd)、硒(Se)及锌(Zn)中的一种以上，上述壳体可包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上，上述第二稳定层可包括镉(Cd)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上。

在其他具体例中，上述核体可包括镉(Cd)及硒(Se)中的一种以上，上述第一稳定层可包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上，上述壳体可包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上，上述第二稳定层可包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上。

本发明的再一观点关于量子点制备方法。

根据一具体例，上述量子点制备方法包括下列步骤：形成核体的步骤；在上述核体上形成第一稳定层的步骤；在上述第一稳定层上形成壳体的步骤；以及在上述壳体上形成第二稳定层的步骤，制备稳定指数为约90％以上的量子点。

根据上述量子点制备方法，还可包括将上述量子点最外壁的脂溶性配体置换为水溶性配体的步骤。

根据上述量子点制备方法，上述量子点通过下式1的变换效率为约100％：

[式1]

变换效率(％)＝(Cw/Cf)×100

(在上述式1中，Cw及Cf为将最外壁的脂溶性配体置换为水溶性配体的情况下，在最外壁包含水溶性配体的量子点的量子效率(Cw)及在最外壁包含脂溶性配体的量子点的量子效率(Cf))。

发明的效果

本发明提供一种具有优良的稳定性、量子效率及变换效率的量子点及其制备方法。

附图说明

图1是本发明的具体例的量子点的剖视图。

图2是示出本发明的实施例1及比较例1的包含脂溶性配体的量子点随时间发生相对量子效率变化的图表。

图3是示出本发明的实施例1及比较例1的包含水溶性配体的量子点随时间发生相对量子效率变化的图表。

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的具体例进行更加详细的说明。但是，在本发明中公开的技术并不限定于在这里说明的具体例，而能够以其他实施方式进行具体化。

但是，在这里介绍的具体例是为了使所公开的内容彻底和完整，并且为了能够向本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员充分传达本发明的思想而提供。为了明确表达附图中各装置的结构要素，一定程度上放大示出上述结构要素的宽度或厚度等尺寸。并且，为了说明的便利性，仅示出了结构要素的一部分，但本发明所属技术中具有通常知识的技术人员能够轻易地掌握结构要素的剩余部分。

在本发明说明书中，“上部”和“下部”以附图为基准进行了定义，但根据视角，“上部”可以变更为“下部”，“下部”可以变更为“上部”，被称为“上(on)”或“之上(on)”的描述不仅包括直接位于其上的情况，还包括中间介有其他结构的情况。相反地，被称为“直接上面(directly on)”或“直上”的描述意味着中间不介有其他结构。

并且，在本发明所属领域中具有通常知识的技术人员，能够在不超出本发明的技术构思的范围内，可将本发明的构思呈现为各种不同实施方式。并且，在多个附图中，相同的附图标记实质上表示相同的要素。

在本发明说明书中，“稳定指数”表示一定时间内在量子点表面或内部发生缺点(defect)或裂缝(crack)的程度指数。具体地，可对于包含脂溶性配体的量子点与包含水溶性配体的量子点分别采用不同方法进行测定。例如，对于包含脂溶性配体的量子点，将量子点与溶剂(核酸:甲苯约1:1)进行混合，接着进行离心分离并沉淀，向所沉淀的上述量子点添加丙酮，通过离心分离来提炼，反复3次，最终提炼的量子点粉体以0.1mg/ml浓度溶解于甲苯溶液，存放于萤光灯下和室温状态，测定量子效率50天，并通过以下式2来算出上述稳定指数。

[式2]

稳定指数(％)＝(50天量子效率)/(0天量子效率)×100

在上述式2中，0天量子效率表示提炼后的量子效率，50天量子效率表示提炼后在甲苯溶液中以室温条件存放50天后的量子效率。

并且，对于包含水溶性配体的量子点，采用氯仿(chloroform)进行3次离心分离，并且通过过滤器去除游离配体(free ligand)的方法进行提炼后，将上述量子点在95℃的水温中水浴2小时后，通过下式3来算出上述稳定指数。

[式3]

稳定指数(％)＝(2小时水浴后的量子效率)/(水浴前的量子效率)×100

在本发明说明书中，“核壳结构”可以表示通常的核壳结构，也包括上述核体或上述壳体为多层的结构，“最外壁”或“最外层”表示上述多层中最外侧的层。

在本发明说明书中，“成分”表示包含在核体、壳体、第一稳定层及第二稳定层的元素。

在本发明说明书中，“配体层”可意味着配体所占空间来形成的层。

另外，在本发明中叙述的术语的含义应理解如下：“第一”或“第二”等术语是为了将一个结构要素区别于其他结构要素，本发明的保护范围不应受到这些术语的限定。

另外，除非根据上下文内容而明确表示其他含义，在本发明中叙述的单数的表达含义应理解为包含复数的表达含义，“包含”或“具有”等术语是为了表示所记述的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在，应理解为并非表示事先排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。

并且，在方法或制备方法的执行过程中，完成上述方法的各过程，除非上下文中明确记载特定顺序，否则能够按照不同于记载的顺序而进行。即，各过程可以按照所记载的顺序进行，实质上也可以同时执行，且还能够按照相反顺序执行。

下面，将对本发明进行详细说明。

量子点

参照图1，本发明的量子点100包括具有一个以上的稳定层的核体10-壳体20结构，上述量子点的稳定指数为约90％以上。在具体例中，上述量子点的稳定指数可以是约90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。并且上述量子点的稳定指数可以为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的范围。

上述稳定指数是表示一定时间以上在量子点表面或内部发生缺点(defect)或裂缝(crack)的程度的指数，稳定指数越高，量子点越可以无缺点(defect)或裂缝(crack)地稳定存在。在量子点中，当发生缺点(defect)或裂缝(crack)时，量子效率急剧下降。因此，稳定指数高的量子点，不仅具有优良的可靠性，还意味着量子效率持续高。

在这里，稳定指数可针对包含脂溶性配体的量子点与包含水溶性配体的量子点分别采用不同的方法进行测定。

例如，对于包含脂溶性配体的量子点，在完成量子点合成后，将量子点与溶剂(核酸:甲苯约1:1)进行混合，接着进行离心分离并沉淀，向所沉淀的量子点添加丙酮，通过离心分离来提炼，反复3次，最终提炼的量子点粉体以0.1mg/ml浓度溶解于甲苯溶液，存放于萤光灯下和室温状态，测定量子效率50天，并通过以下式2来算出上述稳定指数。

[式2]

稳定指数(％)＝(50天量子效率)/(0天量子效率)×100

并且，对于包含水溶性配体的量子点，采用氯仿进行3次离心分离，并通过过滤器去除游离配体的方法进行提炼后，将上述量子点在约95℃的水温中水浴2小时，通过以下式3来算出上述稳定指数。

[式3]

具体地，上述量子点100的稳定指数为约90％以上，具体地，上述稳定指数为约95％以上，更具体地，上述稳定指数为约98％以上。在上述范围内，量子点具有优良的可靠性、优良的量子效率持续性的优点。

上述核体10的直径可以是约1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9或6.0nm。并且，上述核体10的直径可以为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的范围。例如，上述核体10的直径可以是约1nm至约6nm，具体地，上述直径可以是约1.2nm至约5nm，更具体地，上述直径可以是约2nm至约5nm。在上述范围内，可包含至少两个稳定层，具有量子点光学效率优良的优点。

上述壳体20的厚度可以是约0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9或10nm。并且，上述壳体20的厚度可以为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的范围。例如，上述壳体20的厚度可以是约0.5nm至约10nm，具体地，上述厚度可以是约0.5nm至约8nm，更具体地，上述厚度可以是约0.5nm约至6nm。在上述范围内，量子点的稳定性变高。上述壳体可包括两个以上的壳体。

本发明的量子点100包括一个以上的稳定层。稳定层可形成于核壳结构的层与层之间，或者形成于表面，可增加核壳结构的内部或表面的稳定性及可靠性。具体地，上述稳定层可形成于核体与壳体之间和/或壳体上。稳定层的成分可适用在核体及壳体上所采用的成分，并且适当调节其含量而提高层间结合力，从而强化核壳结构的稳定性及可靠性。

具体地，量子点100可进一步包括在上述核体10与壳体20之间的第一稳定层30及上述壳体20上的第二稳定层40。上述量子点100在最外壁可进一步包括配体层(配体)50。

量子点100包含第一稳定层30及第二稳定层40，从而能够进一步强化量子点的稳定性或可靠性。

第一稳定层30作为核体10与壳体20的媒介层，从而提高核体10与壳体20的结合力，并防止发生核壳内部的缺点(defect)或裂缝(crack)，从而能够增加量子点的稳定性或可靠性。

例如，上述第一稳定层30可包括与上述核体10的含量差为约15摩尔％、14摩尔％、13摩尔％、12摩尔％、11摩尔％、10摩尔％、9摩尔％、8摩尔％、7摩尔％、6摩尔％、5摩尔％4摩尔％、3摩尔％、2摩尔％、1摩尔％或0摩尔％以下的一个以上成分。并且，上述第一稳定层30可包括与上述核体10的含量差为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的一个以上成分。例如，上述第一稳定层30可包括与上述核体10的含量差为约15摩尔％以下，具体地，上述含量差为约13摩尔％以下，更具体地，上述含量差为约11摩尔％以下的一个以上成分。

上述第一稳定层30可包括与上述壳体20的含量差为约15摩尔％、14摩尔％、13摩尔％、12摩尔％、11摩尔％、10摩尔％、9摩尔％、8摩尔％、7摩尔％、6摩尔％、5摩尔％4摩尔％、3摩尔％、2摩尔％、1摩尔％或0摩尔％以下的一个以上成分。并且，上述第一稳定层30可包括与上述壳体20的含量差为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的一个以上成分。例如，上述第一稳定层30可包括与上述壳体20的含量差为约15摩尔％以下，具体地，上述含量差为约13摩尔％以下，更具体地，上述含量差为约11摩尔％以下的一个以上成分。在上述范围内，核体10、第一稳定层30及壳体20的稳定性增加。

并且，第二稳定层40作为壳体20与配体层50的媒介层，提高壳体20与配体层50的结合力，防止发生核壳表面的缺点(defect)或裂缝(crack)，从而能够增加量子点的稳定性或可靠性。尤其，上述第二稳定层可以提高壳体与水溶性配体的结合力。在此情况下，量子点具有将配体从脂溶性置换为水溶性时其稳定性进一步增加的优点。

例如，上述第二稳定层40可包括与上述壳体的含量差为约10摩尔％、9摩尔％、8摩尔％、7摩尔％、6摩尔％、5摩尔％4摩尔％、3摩尔％、2摩尔％、1摩尔％或0摩尔％以下的一个以上成分。并且，上述第二稳定层40可包括与上述壳体的含量差为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的一个以上成分。例如，上述第二稳定层40可包括与上述壳体的含量差为约10摩尔％以下，具体地，上述含量差为约9摩尔％以下的一个以上成分。在上述范围内，壳体20、第二稳定层40及配体层的稳定性得到增加。

在上述第二稳定层40中，12族元素与16族元素的摩尔比可以是约4:6、4.2:5.8、4.4:5.6、4.6:5.4、4.8:5.2、5:5、5.2:4.8、5.4:4.6、5.6:4.4、5.8:4.2、6:4。并且，在上述第二稳定层40中，12族元素与16族元素的摩尔比可以为约上述比例中一个以上和约上述比例中一个以下的范围。例如，在上述第二稳定层40中，12族元素与16族元素的摩尔比可以是约4:6至约6:4，具体地，上述摩尔比可以是约5:5至约6:4。在上述范围内，量子点具有将配体从脂溶性置换为水溶性时稳定性进一步增加的优点。

上述第一稳定层30或第二稳定层40的厚度可以是约0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0nm。并且，上述第一稳定层30或第二稳定层40的厚度可以为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的范围。例如，上述第一稳定层30或第二稳定层40的厚度可以是约0.3nm至约2nm，具体地，上述厚度可以是约0.3nm至约1.5nm，更具体地，上述厚度可以是约0.3nm至约1.0nm。在上述范围内，量子点具有稳定性及变换效率优良的优点。

在上述第一稳定层30和第二稳定层40中，厚度比可以是约0.5:1至约2:1。在上述范围内，量子点的稳定性优良。

上述量子点的平均直径可以是约6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30。并且，上述量子点的平均直径可以为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的范围。例如，上述量子点的平均直径可以是约6nm至约30nm，具体地，上述平均直径可以是约6nm至约20nm，更具体地，上述平均直径可以是约6nm至约12nm。在上述范围内，量子点可包括至少两个稳定层，具有光学特性优良的优点。

在上述第一稳定层30或第二稳定层40中，壳体与厚度之比可以是约1:0.5至约1:10，具体地，上述比例可以是约1:0.5至约1:9。在上述范围内，量子点的稳定性、量子效率及变换效率和光学特性的平衡度优良。

上述12族-16族系化合物可包括：硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)、硫化汞(HgS)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)、氧化锌(ZnO)、氧化镉(CdO)、氧化汞(HgO)、硒硫化镉(CdSeS)、硒碲化镉(CdSeTe)、硫碲化镉(CdSTe)、硫化镉锌(CdZnS)、硒化镉锌(CdZnSe)、硫硒化镉(CdSSe)、碲化镉锌(CdZnTe)、硫化镉汞(CdHgS)、硒化镉汞(CdHgSe)、碲化镉汞(CdHgTe)、硒硫化锌(ZnSeS)、硒碲化锌(ZnSeTe)、硫碲化锌(ZnSTe)、碲硫化汞(HgSeS)、硒碲化汞(HgSeTe)、硫碲化汞(HgSTe)、硫化汞锌(HgZnS)、硒化汞锌(HgZnSe)、氧化镉锌(CdZnO)、氧化镉汞(CdHgO)、氧化锌汞(ZnHgO)、硒酸锌(ZnSeO)、碲酸锌(ZnTeO)、硫酸锌(ZnSO)、硒酸镉(CdSeO)、碲酸镉(CdTeO)、硫酸镉(CdSO)、硒酸汞(HgSeO)、碲酸汞(HgTeO)、硫酸汞(HgSO)、硒硫化镉锌(CdZnSeS)、硒碲化镉锌(CdZnSeTe)、硫碲化镉锌(CdZnSTe)、硒硫化镉汞(CdHgSeS)、硒碲化镉汞(CdHgSeTe)、硫碲化镉汞(CdHgSTe)、硒硫化汞锌(HgZnSeS)、硒碲化汞锌(HgZnSeTe)、硫碲化汞锌(HgZnSTe)、硒酸镉锌(CdZnSeO)、碲酸镉锌(CdZnTeO)、硫酸镉锌(CdZnSO)、硒酸镉汞(CdHgSeO)、碲酸镉汞(CdHgTeO)、硫酸镉汞(CdHgSO)、硒酸锌汞(ZnHgSeO)、碲酸锌汞(ZnHgTeO)以及硫酸锌汞(ZnHgSO)中的一种以上。

上述13族-15族系化合物可包括：磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、锑化镓(GaSb)、氮化镓(GaN)、磷化铝(AlP)、砷化铝(AlAs)、锑化铝(AlSb)、氮化铝(AlN)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、锑化铟(InSb)、氮化铟(InN)、磷砷化镓(GaPAs)、磷锑化镓(GaPSb)、磷氮化镓(GaPN)、砷氮化镓(GaAsN)、锑氮化镓(GaSbN)、磷砷化铝(AlPAs)、磷锑化铝(AlPSb)、磷氮化铝(AlPN)、砷磷化铝(AlAsN)、锑氮化铝(AlSbN)、磷砷化铟(InPAs)、磷锑化铟(InPSb)、磷氮化铟(InPN)、砷氮化铟(InAsN)、锑氮化铟(InSbN)、磷化铝镓(AlGaP)、砷化铝镓(AlGaAs)、锑化铝镓(AlGaSb)、氮化铝镓(AlGaN)、砷氮化铝(AlAsN)、锑氮化铝(AlSbN)、磷化铟镓(InGaP)、砷化铟镓(InGaAs)、锑化铟镓(InGaSb)、氮化铟镓(InGaN)、砷氮化铟(InAsN)、锑氮化铟(InSbN)、磷化铝铟(AlInP)、砷化铝铟(AlInAs)、锑化铝铟(AlInSb)、氮化铝铟(AlInN)、砷氮化铝(AlAsN)、锑氮化铝(AlSbN)、磷氮化铝(AlPN)、磷砷化镓铝(GaAlPAs)、磷锑化镓铝(GaAlPSb)、磷砷化镓铟(GaInPAs)、砷化镓铟铝(GaInAlAs)、磷氮化镓铝(GaAlPN)、砷氮化镓铝(GaAlAsN)、锑氮化镓铝(GaAlSbN)、磷氮化镓铟(GaInPN)、砷氮化镓铟(GaInAsN)、氮化镓铟铝(GaInAlN)、锑磷氮化镓(GaSbPN)、砷磷氮化镓(GaAsPN)、砷锑氮化镓(GaAsSbN)、磷锑化镓铟(GaInPSb)、磷氮化镓铟(GaInPN)、锑氮化镓铟(GaInSbN)、磷锑氮化镓(GaPSbN)、磷砷化铟铝(InAlPAs)、磷氮化铟铝(InAlPN)、磷砷氮化铟(InPAsN)、氮锑化铟铝(InAlSbN)、磷锑氮化铟(InPSbN)、砷锑氮化铟(InAsSbN)以及磷锑化铟铝(InAlPSb)中的一种以上。

上述14族-16族系化合物可包括：氧化锡(SnO)、硫化锡(SnS)、硒化锡(SnSe)、碲化锡(SnTe)、硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、碲化铅(PbTe)、氧化锗(GeO)、硫化锗(GeS)、硒化锗(GeSe)、碲化锗(GeTe)、硒硫化锡(SnSeS)、硒碲化锡(SnSeTe)、硫碲化锡(SnSTe)、硒硫化铅(PbSeS)、硒碲化铅(PbSeTe)、硫碲化铅(PbSTe)、碲化锡铅(SnPbS)、硒化锡铅(SnPbSe)、碲化锡铅(SnPbTe)、氧硫化锡(SnOS)、氧硒化锡(SnOSe)、氧碲化锡(SnOTe)、氧硫化锗(GeOS)、氧硒化锗(GeOSe)、氧碲化锗(GeOTe)、硫硒化锡铅(SnPbSSe)、硒碲化锡铅(SnPbSeTe)以及硫碲化锡铅(SnPbSTe)中的一种以上。

上述核体10、壳体20、第一稳定层30或第二稳定层40可包括三种成分以上。例如，壳体20、第一稳定层30及第二稳定层40可包括三种成分以上，但不受此限制。

具体地，上述核体10可包括镉(Cd)及硒(Se)。上述壳体20、第一稳定层30或第二稳定层40可包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上。

上述核体、壳体及稳定层可包括镉(Cd)。

上述量子点越往中心，其镉(Cd)或硒(Se)含量(摩尔％)可越增加。

在一具体例中，在上述量子点中，上述核体可包括镉(Cd)及硒(Se)中的一种以上，上述第一稳定层可包括镉(Cd)、硒(Se)及锌(Zn)中的一种以上，上述壳体可包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上，上述第二稳定层可包括镉(Cd)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上。

在上述第一稳定层中，与上述核体的镉(Cd)或硒(Se)的含量差为约15摩尔％以下，具体地，上述含量差为约13摩尔％以下，更具体地，上述含量差为约11摩尔％以下，与上述壳体的锌(Zn)的含量差为约15摩尔％以下，具体地，上述含量差为约13摩尔％以下，更具体地，上述含量差为约11摩尔％以下。并且，在上述第二稳定层中，与上述壳体的硫(S)或锌(Zn)的含量差异为约10摩尔％以下，具体地，上述含量差可以是约9摩尔％以下。

在上述第二稳定层中，硫(S)的含量为约40摩尔％至约50摩尔％，具体地，上述含量可以是约40摩尔％至约48摩尔％，更具体地，上述含量可以是约41摩尔％至约46摩尔％。在上述范围内，量子点具有优良的变换效率。

在一具体例中，在上述量子点中，例如，量子点100的核体10可包括镉(Cd)约50至约60摩尔％，具体为约53至约57摩尔％，可包括硒(Se)约40至约50摩尔％，具体为约53至约57摩尔％。在上述范围中，量子点在量子效率及约500nm至约560nm波长上的光学特性优良。

在其他具体例中，在上述量子点中，例如，量子点100的核体10可包括镉(Cd)约75至约85摩尔％，具体为约78至约82摩尔％，可包括硒(Se)约15至约25摩尔％，具体为约18至约22摩尔％。在上述范围中，量子点在量子效率及约560nm至约630nm波长上的光学特性优良。

在一具体例中，第一稳定层30可包括镉(Cd)约45至约55摩尔％，具体为约48至约52摩尔％，可包括硒(Se)约18至约28摩尔％，具体为约21至约25摩尔％，可包括锌(Zn)约22至约32摩尔％，具体为约25至约29摩尔％。在上述范围中，量子点在变换效率及500nm至560nm波长上的光学特性优良。

在其他具体例中，第一稳定层30可包括镉(Cd)约21至约31摩尔％，具体为约24至约28摩尔％，可包括硒(Se)约2至约12摩尔％，具体为约5至约10摩尔％，可包括锌(Zn)约7至约17摩尔％，具体为约10至约14摩尔％，可包括硫(S)约49至约59摩尔％，具体为约52至约56摩尔％。在上述范围中，量子点在变换效率及约560nm至约630nm波长上的光学特性优良。

在一具体例中，壳体20可包括镉(Cd)约9至约19摩尔％，具体为约12至约17摩尔％，可包括硒(Se)约0.5至约10摩尔％，具体为约2至约6摩尔％，可包括锌(Zn)约32至约42摩尔％，具体为约35至约39摩尔％，可包括硫(S)约39至约49摩尔％，具体为约42至约46摩尔％。在上述范围内，量子点在变换效率及约500nm至约560nm波长上的光学特性优良。

在其他具体例中，壳体20可包括镉(Cd)约21至约31摩尔％，具体为约24至约28摩尔％，可包括硒(Se)约0.5至约8摩尔％，具体为约0.5至约4摩尔％，可包括锌(Zn)约11至约21摩尔％，具体为约14至约19摩尔％，可包括硫(S)约51至约61摩尔％，具体为约53至约58摩尔％。在上述范围内，量子点在变换效率及约560nm至约630nm波长上的光学特性优良。

在一具体例中，第二稳定层40可包括镉(Cd)约7至约17摩尔％，具体为约10至约14摩尔％，可包括锌(Zn)约39至约49摩尔％，具体为约42至约46摩尔％，可包括硫(S)约39至约49摩尔％，具体为约42至约46摩尔％。在上述范围中，量子点在稳定指数、量子效率、变换效率及约500nm至约560nm波长上的光学特性优良。

在其他具体例中，第二稳定层40可包括镉(Cd)约26至约36摩尔％，具体为约29至约33摩尔％，可包括硒(Se)约0.1至约5摩尔％，具体为约0.1至约3摩尔％，可包括锌(Zn)约20至约30摩尔％，具体为约23至约27摩尔％，可包括硫(S)约38至约48摩尔％，具体为约41至约45摩尔％。在上述范围中，量子点在稳定指数、量子效率、变换效率及约560nm至约630nm波长上的光学特性优良。

量子点100在最外壁还可进一步包括配体层50。在图1中，配体层50以配体与第二稳定层相结合的形态示出，但上述配体层50可表示配体所占空间形成的层。

在一具体例中，上述配体层50包括脂溶性配体，上述脂溶性配体可包括：三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八胺(octadecylamine)、十一胺(undecylamine)、双十八胺(dioctadecylamine)、N,N-二甲基癸胺(N,N-dimethyldecylamine)、N,N-二甲基十二胺(N,N-dimethyldodecylamine)、N,N-二甲基十六胺(N,N-dimethylhexadecylamine)、N,N-二甲基十四胺(N,N-dimethyltetradecylamine)、N,N-二甲基十三胺(N,N-dimethyltridecylamine)、N,N-二甲基十一胺(N,N-dimethylundecylamine)、N-癸胺(N-decylamine)、N-甲基-1-十八胺(N-methyloctadecylamine)、双十二胺(didodecylamine)、三-十二胺(tridodecylamine)、环十二胺(cyclododecylamine)、N-甲基十二胺(N-methyldodecylamine)、三辛胺(trioctylamine)、月桂酸(lauric acid)、棕榈酸(palmiticacid)、油酸(oleic acid)、硬脂酸(stearic acid)、肉豆蔻酸(myristic acid)、反油酸(elaidic acid)、花生酸(eicosanoic acid)、二十一烷酸(heneicosanoic acid)、二十三烷酸(tricosanoic acid)、二十二烷酸(docosanoic acid)、二十四烷酸(tetracosanoicacid)、二十六烷酸(hexacosanoic acid)、二十七烷酸(heptacosanoic acid)、二十八烷酸(octacosanoic acid)以及顺式-13-二十二碳烯酸(cis-13-docosenoic acid)中的一种以上。

例如，量子点可包括三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)作为脂溶性配体。在量子点100为包含脂溶性配体的情况下，在有机溶剂中具有稳定的效果。

在其他具体例中，上述配体层50包括水溶性配体，上述水溶性配体可包括：二氧化硅、聚乙二醇(polyethylene glycol)、巯基丙酸(MPA)、半胱胺(cysteamine)、巯基乙酸(mercapto-acetic acid)、巯基十一醇(mercapto-undecanol)、2-硫基乙醇(2-mercapto-ethanol)、1-硫代甘油(1-thio glycerol)、脱氧核糖核酸(DNA)、巯基乙酸(mercaptoacetic acid)、巯基十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、1-巯基-6-苯基-己烷(1-mercapto-6-phenyl-hexane)、1,16-二巯基-十六烷(1,16-dimecapto-hexadecane)、18-巯基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、三辛基膦(tri-octyl phosphine)、6-巯基-己烷(6-mercapto-hexane)、6-巯基-己酸(6-mercapto-hexanoic acid)、16-巯基-十六烷酸(16-mercapto-hexadecanoic acid)、18-巯基-十八胺(18-mercapto-octadecylamine)、6-巯基-己胺(6-mercapto-hexyl amine)或8-羟基-辛硫醇(8-hydroxy-octylthiol)、1-硫代-甘油(1-thio-glycerol)、巯基-乙酸(mercapto-acetic acid)、硫基-十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、异羟肟酸(hydroxamate)、羟肟酸的衍生物和乙二胺(ethylene diamine)中的一种以上。

例如，量子点可包括巯基丙酸(MPA)作为水溶性配体。在量子点100包含水溶性配体的情况下，具有可使量子点分散于水溶性溶剂的有利点。

上述配体层50的厚度可以是约0.1nm至约50nm，具体地，上述厚度可以是约0.1nm至约20nm，更具体地，上述厚度可以是约0.1nm至约10nm。在上述范围中，量子点具有随配体的物性得到表现并具有优良的分散力的优点。

量子点100的量子效率可以是约80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。并且，上述量子点100的量子效率可以为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的范围。例如，量子点100的量子效率可以是约80％以上，具体地，上述量子效率可以是约85％以上，更具体地，上述量子效率可以是约90％以上。在上述范围中，上述量子点具有优良的光学特性。根据本发明的量子点，不仅在合成之后的量子效率高，而且如上所述，由于稳定指数高，因此，在合成后，即便经过一定时间，量子效率也不会减少，可长时间保持上述量子效率。

上述量子点在将最外壁的脂溶性配体置换为水溶性配体的情况下，通过下式1的变换效率可以为约100、105、110、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、或200％。并且，上述量子点在将最外壁的脂溶性配体置换为水溶性配体的情况下，通过下式1的变换效率可以为约上述数值中一个以上和约上述数值中一个以下的范围。例如，上述量子点在将最外壁的脂溶性配体置换为水溶性配体的情况下，通过下式1的变换效率可以是约100％以上，具体地，上述变换效率可以是约105％以上，更具体地，上述变换效率可以是约110％以上。在上述范围中，量子点在水溶性溶剂中的量子效率也优良。因此，本发明的量子点在包含脂溶性配体的情况下和包含水溶性配体的情况下，均具有优良的量子效率，并且稳定性高，即便经过一定时间，量子效率也不会下降。

[式1]

变换效率(％)＝(Cw/Cf)×100

在上述式1中，Cw为最外壁包含水溶性配体的量子点的量子效率，Cf为最外壁包含脂溶性配体的量子点的量子效率。

上述量子点的半宽度可以是约40nm以下，具体地，上述半宽度可以是约38nm以下，更具体地，上述半宽度可以是约35nm以下。在上述范围中，量子点具有色彩表现良好的优点。

量子点制备方法

本发明的另一观点关于量子点制备方法。

根据一个具体例，上述量子点制备方法可包括：形成核体的步骤；在上述核体上形成第一稳定层的步骤；在上述第一稳定层上形成壳体的步骤；以及在上述壳体上形成第二稳定层的步骤，量子点的稳定指数可以是约90％以上，具体地，上述稳定指数可以是约95％以上，更具体地，上述稳定指数可以是约98％以上。

上述稳定指数与在作为上述本发明的一个观点的量子点中说明的内容实质上相同。

根据上述量子点制备方法，能够在形成上述核体的步骤之后、在形成上述第一稳定层的步骤之后以及在形成上述壳体的步骤之后，无提炼制程。

根据上述量子点制备方法，形成上述第一稳定层的步骤、形成上述壳体的步骤以及形成上述第二稳定层的步骤可采用向包含有各步骤的反应物的反应槽中投入在上一个步骤中生成的生成物的方式。

下面，将对量子点制备方法的各步骤进行详细说明。

形成上述核体的步骤可以是将包含核体前驱物质、核体用配体及缓冲剂的第一混合物进行加热1分钟至10分钟，具体地，加热1分钟至5分钟，从而形成核体-配体粒子的步骤。

上述核体前驱物质可包括正离子核体前驱物质及负离子核体前驱物质。上述正离子核体前驱物质可包括12族元素及13族元素中的一种以上，上述负离子核体前驱物质可包括15族元素及16族元素中的一种以上。

例如，上述正离子核体前驱物质可包括锌(Zn)、镉(Cd)及铟(In)中的一种以上，上述负离子核体前驱物质可包括硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及磷(P)中的一种以上。例如，上述核体前驱物质可包括镉(Cd)及硒(Se)中的一种以上。

上述加热温度可以是约250℃至约350℃，具体地，可以是约270℃至约340℃，更具体地，可以是约300℃至约340℃。在上述范围中，核体收率增加，未反应的前驱物质的量减少。

上述核体用配体可包括：辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二硫醇(dodecanethiol)、月桂酸(lauric acid)、棕榈酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)、辛胺(octylamine)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三烷胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八烷基胺(octadecylamine)和十二胺(dodecylamine)中的一种以上。例如，核体用配体可以是油酸(oleic acid)或三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)。

上述缓冲剂可包括：1-十八烯(1-octadecene)、1-十九碳烯(1-nonadecene)、顺式-2-甲基-7-十八烯(cis-2-methyl-7-octadecene)、1-十七碳烯(1-heptadecene)、1-十六碳烯(1-hexadecene)、1-十七烯(1-pentadecene)、1-十四碳烯(1-tetradecene)、1-十三烯(1-tridecene)、1-十一烯(1-undecene)、1-十二烯(1-dodecene)以及1-癸烯(1-decene)中的一种以上。例如，1-十八烯(1-octadecene)可以用作为缓冲剂。

在形成上述第一稳定层的步骤中，对包含第一稳定层前驱物质、第一稳定层用配体的反应槽进行约1分钟至约20分钟的加热，具体地，加热约5分钟至约15分钟，投入在上述步骤中所制备的核体-配体粒子，形成核体-第一稳定层-配体粒子。

上述第一稳定层前驱物质可包括12族元素、13族元素、15族元素及16族元素中的一种以上。具体地，第一稳定层前驱物质可包括锌(Zn)、镉(Cd)、铟(In)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及磷(P)中的一种以上。例如，上述第一稳定层前驱物质可包括镉(Cd)、硒(Se)及硫(S)中的一种以上。

上述加热温度可以是约250℃至约350℃，具体地，可以是约270℃至约330℃，更具体地，可以是约270℃至约310℃。在上述范围中，第一稳定层的收率增加，未反应的前驱物质的量减少。

上述第一稳定层用配体可包括辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二硫醇(dodecanethiol)、月桂酸(lauric acid)、棕榈酸(palmitic acid)、油酸(oleicacid)、三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)、辛胺(octylamine)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八胺(octadecylamine)和十二胺(dodecylamine)中的一种以上。例如，第一稳定层用配体可使用十二硫醇(dodecanethiol)。

在形成上述壳体的步骤中，对包含壳体前驱物质、壳体用配体的反应槽进行加热5分钟至40分钟，具体地，加热15分钟至30分钟，投入在上述步骤中所制备的核体-第一稳定层-配体粒子，可形成核体-第一稳定层-壳体-配体粒子。

上述壳体前驱物质可包括12族元素、13族元素、15族元素及16族元素中的一种以上。具体地，壳体前驱物质可包括锌(Zn)、镉(Cd)、铟(In)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及磷(P)中的一种以上。例如，壳体前驱物质可包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上。

上述加热温度可以是约250℃至约350℃，具体地，可以是约270℃至约330℃，更具体地，可以是270℃至约310℃。在上述范围中，壳体的收率增加，未反应的前驱物质的量减少。

上述壳体用配体可包括：辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二硫醇(dodecanethiol)、月桂酸(lauric acid)、棕榈酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)、辛胺(octylamine)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八胺(octadecylamine)和十二胺(dodecylamine)中的一种以上。例如，壳体用配体可使用三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)。

在形成上述第二稳定层的步骤中，对包含第二稳定层前驱物质、第二稳定层用配体的反应槽进行加热约10分钟至约60分钟，具体地，加热约20分钟至约40分钟，投入在上述步骤中所制备的核体-第一稳定层-壳体-配体粒子，形成核体-第一稳定层-壳体-第二稳定层-配体粒子。

上述第二稳定层前驱物质可包括12族元素、13族元素、15族元素及16族元素中的一种以上。具体地，第二稳定层前驱物质可包括锌(Zn)、镉(Cd)、铟(In)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及磷(P)中的一种以上。例如，上述第二稳定层前驱物质可包括镉(Cd)、硒(Se)及硫(S)中的一种以上。

上述加热温度可以是约250℃至约350℃，具体地，可以是约270℃至约330℃，更具体地，可以是约270℃至约310℃。在上述范围中，第二稳定层的收率增加，未反应的前驱物质的量减少。

上述第二稳定层用配体可包括：辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二硫醇(dodecanethiol)、月桂酸(lauric acid)、棕榈酸(palmitic acid)、油酸(oleicacid)、三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)、辛胺(octylamine)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八胺(octadecylamine)和十二胺(dodecylamine)中的一种以上。例如，第二稳定层用配体可使用十二硫醇(dodecanethiol)。

根据其他具体例，上述量子点制备方法还可包括将上述量子点最外壁的脂溶性配体置换为水溶性配体的步骤。

在将上述量子点的脂溶性配体置换为水溶性配体的步骤中，向包含水溶性配体前驱物质的反应槽中，投入在上述步骤中所制备的核体-第一稳定层-壳体-第二稳定层-配体(脂溶性)粒子。

根据上述量子点制备方法，上述量子点通过下式1的变换效率为约100％以上，具体地，上述变化效率可以是约105％以上，更具体地，上述变化效率可以是约110％以上。

[式1]

变换效率(％)＝(Cw/Cf)×100

上述水溶性配体可包括：二氧化硅、聚乙二醇(polyethylene glycol)、巯基丙酸(MPA)、半胱胺(cysteamine)、巯基乙酸(mercapto-acetic acid)、巯基十一醇(mercapto-undecanol)、2-硫基乙醇(2-mercapto-ethanol)、1-硫代甘油(1-thio glycerol)、脱氧核糖核酸(DNA)、巯基乙酸(mercapto acetic acid)、巯基十一烷酸(mercapto-undecanoicacid)、1-巯基-6-苯基-己烷(1-mercapto-6-phenyl-hexane)、1,16-二巯基-十六烷(1,16-dimecapto-hexadecane)、18-巯基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、三辛基膦(tri-octylphosphine)、6-巯基-己烷(6-mercapto-hexane)、6-巯基-己酸(6-mercapto-hexanoic acid)、16-巯基-十六烷酸(16-mercapto-hexadecanoic acid)、18-巯基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、6-巯基-己胺(6-mercapto-hexylamine)或8-羟基-辛硫醇(8-hydroxy-octylthiol)、1-硫代-甘油(1-thio-glycerol)、巯基乙酸(mercapto-acetic acid)、硫基-十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、异羟肟酸(hydroxamate)、羟肟酸的衍生物和乙二胺(ethylene diamine)中的一种以上。例如，上述水溶性配体可包括巯基丙酸(MPA)。

上述量子点制备方法还可进一步包括提炼步骤。上述提炼步骤可包括在非极性溶剂内沉淀上述量子点，并将上述量子点进行离心分离的步骤。本发明的特征在于，仅包括在形成量子点后最终提炼的步骤，在量子点合成过程中不包括提炼步骤。最小限度地采用提炼步骤，因此可以提高量子点合成收率，防止量子点的稳定性低下。

上述量子点制备方法的各步骤可以在非活性气体氛围中执行。上述非活性气体只要是属于18族的气体，不受限制。上述非活性气体例如可包括：氩、氖、氦、氪、氙及氡中的一种以上。

用于发明实施的形态

下面，将通过本发明的优选实施例对本发明的构成及作用做进一步详细的说明。但是，这仅为本发明的较佳示例，且不得以任何含义借此来限制本发明。

在这里所记载的内容，只要是本发明所属领域中熟练的从业人员，就足以能够进行技术性类推，因此，省略相关说明。

实施例

实施例1

在三口烧瓶中混合Zn(Ac)1g、CdO0.441g、Oleic Acid20mL、Octadecene75mL，在150℃温度中，以氮氛围去除水分1小时，再次升温至300℃后，注入TOP1ml和Se0.045g，加热3分钟，形成核体。

接着，添加十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml，反应10分钟，形成三种以上的alloy形态的第一稳定层，将包含有TOP1ml和Se0.025g的溶液投入到上述三口烧瓶的反应容器，反应20分钟，形成壳体(shell)。

在形成壳体(shell)后，在其他反应容器中，以300℃的温度使Zn(Ac)1g、CdO0.21g、Oleic Acid(10mL)、Octadecene(35mL)发生反应，准备第二稳定层材料，其中，注入5ml，并反应30分钟，注入十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml后反应20分钟，最终形成第二稳定层，以乙醇和甲苯混合溶液(mixture)提炼后，溶解分散于有机溶剂中，形成核体-第一稳定层-壳体-第二稳定层-配体(脂溶性)量子点。

测定上述核体-第一稳定层-壳体-第二稳定层-配体(脂溶性)量子点的稳定指数及量子效率，并示于下表1。

接着，在包含有巯基丙酸(MPA)的反应槽中，投入所制备的上述核体-第一稳定层-壳体-第二稳定层粒子，在60℃温度下反应60分钟，形成核体-第一稳定层-壳体-第二稳定层-水溶性配体量子点。

测定上述核体-第一稳定层-壳体-第二稳定层-水溶性配体量子点的稳定指数及量子效率，计算变换效率并示于下表1。

上述量子点的核体的含量为镉(Cd)55摩尔％、硒45摩尔％；上述第一稳定层的含量为镉(Cd)50摩尔％、硒23摩尔％、锌27摩尔％；上述壳体的含量为镉(Cd)14.5摩尔％、硒4摩尔％、锌37摩尔％、硫44.5摩尔％；上述第二稳定层的含量为镉(Cd)12摩尔％、锌44摩尔％、硫44摩尔％。上述核体的粒径为2.5nm，第一稳定层、壳体及第二稳定层各自的厚度为0.45nm、2.9nm、0.4nm。水溶性配体层的厚度为0.4nm。

上述量子点各层的含量(摩尔％)及厚度采用Time Of Flight-Medium EnergyIon Scattering Spectroscopy：MEIS-K120SURFACE ANALYSIS SYSTEM(制造商：K-MAC)测定，量子效率特性采用QE-SERIES QUANTUMEFFICIENCY MEASUREMENT SYSTEM(制造商：Otsuka Electronics)测定，尺寸采用OXFORD Instruments公司的TEM测定。

实施例2

在三口烧瓶中混合Zn(Ac)2g、CdO0.2g、Oleic Acid 20mL、Octadecene75mL，在150℃温度中，以氮氛围去除水分1小时，再次升温至310℃后，注入TOP1ml和Se0.045g、十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml，加热10分钟，形成核体。

接着，注入TOP1ml、S0.2g并反应5分钟，形成三种以上的alloy形态的第一稳定层，将包含有十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml的溶液投入到上述三口烧瓶，反应20分钟，形成壳体(shell)。

在形成壳体(shell)后，在其他反应容器中，以300℃的温度使Zn(Ac)1g、CdO0.21g、Oleic Acid10mL、Octadecene35mL发生反应，准备第二稳定层材料，其中，注入5ml，并反应30分钟，注入十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml后反应20分钟，最终形成第二稳定层，以乙醇和甲苯混合溶液(mixture)提炼后，溶解分散于有机溶剂中，形成核体-第一稳定层-壳体-第二稳定层-配体(脂溶性)量子点。

量子点的核体的含量(摩尔％)为镉(Cd)80摩尔％、硒20摩尔％；第一稳定层的含量为镉(Cd)26.5摩尔％、硒(Se)7.5摩尔％、锌(Zn)12摩尔％、硫(S)54摩尔％；壳体的含量为镉(Cd)26摩尔％、硒(Se)2摩尔％、锌(Zn)16.3摩尔％、硫(S)55.7摩尔％；第二稳定层的含量为镉(Cd)31摩尔％、硒(Se)1摩尔％、锌(Zn)25摩尔％、硫(S)43摩尔％；上述核体的粒径为4nm；第一稳定层、壳体及第二稳定层各自的厚度分别为0.5nm、0.75nm、0.75nm；水溶性配体层的厚度为0.4nm。稳定指数、量子效率及变换效率等采用与实施例1相同的方法进行测定并示于下表1。

比较例1

不形成第一稳定层及第二稳定层，除了按照以下方式调节核体与壳体的含量之外，采用与实施例1相同的方法合成量子点，测定核壳-配体(脂溶性)量子点及核壳-水溶性配体量子点的稳定指数、量子效率及变换效率，并示于下表1。

上述量子点的核体的含量为镉(Cd)20摩尔％、硒13摩尔％、锌50摩尔％、硫17摩尔％；上述壳体的含量为硒5摩尔％、锌41摩尔％、硫54摩尔％。上述核体的粒径为5.8nm，壳体的厚度为2.4nm。水溶性配体层的厚度为0.4nm。

比较例2

除了不形成第一稳定层之外，采用与实施例1相同的方法合成量子点，测定核壳-第二稳定层-配体(脂溶性)量子点及核壳-第二稳定层-水溶性配体量子点的稳定指数、量子效率及变换效率，并示于下表1。

上述量子点的核体的含量为镉(Cd)42摩尔％、硒34摩尔％、锌12摩尔％、硫12摩尔％；上述壳体的含量为镉(Cd)13摩尔％、硒7.5摩尔％、锌41摩尔％、硫38.5摩尔％；上述第二稳定层的含量为镉(Cd)47摩尔％、锌46摩尔％、硫7摩尔％。上述核体的粒径为1.8nm，壳体及第二稳定层各自的厚度为2.1nm、0.55nm。水溶性配体层的厚度为0.4nm。

比较例3

除了不形成第一稳定层之外，采用与实施例2相同的方法合成量子点，测定核体-第一稳定层-壳体-配体(脂溶性)量子点及核体-第一稳定层-壳体-水溶性配体量子点的稳定指数、量子效率及变换效率，并示于下表1。

上述量子点的核体的含量为镉(Cd)62摩尔％、硒38摩尔％；上述壳体的含量为镉(Cd)48摩尔％、硒12摩尔％、锌12摩尔％、硫28摩尔％；上述第二稳定层的含量为镉(Cd)10摩尔％、硒10摩尔％、锌33摩尔％、硫47摩尔％。上述核体的粒径为2.3nm，壳体及第二稳定层各自的厚度为2.5nm、0.5nm。水溶性配体层的厚度为0.4nm。

[表1]

如上述表1所示，根据在核体、壳体上包括第一稳定层及第二稳定层的本发明的量子点，其不仅具有优良的量子效率，还具有优良的稳定指数及变换效率。相反地，不包含第一稳定层及第二稳定层中任意一种的比较例1至3，其量子效率、稳定指数及变换效率则全部显著低下。

物性评估方法

(1)核体、壳体、稳定层及配体层的成分及含量分析：使用QE-SERIESQUANTUMEFFICIENCY MEASUREMENT SYSTEM(Otsuka Electronics)测定量子效率，以MEIS-K120SURFACE ANALYSIS SYSTEM(TOF-MEIS:K-MAC)，通过配体成分比分析TEM进行SIZE分析。

(2)量子效率(％)：QE-SERIES QUANTUMEFFICIENCY MEASUREMENT SYSTEM(OtsukaElectronics)：使用Rate of the numberof fluorescence photons to thenumber of absorbed photons测定量子效率。

(3)稳定指数(％)

1)包含脂溶性配体的量子点：合成量子点后，将量子点与溶剂(核酸:甲苯＝1:1)进行混合，离心分离并沉淀，向所沉淀的上述量子点中添加丙酮进行离心分离，反复三次这种提炼步骤，将最终提炼的量子点粉体以0.1mg/ml的浓度溶解于甲苯溶液，在萤光灯和室温状态下进行保存，测定量子效率50天，通过以下式2进行计算，并记载于上述表1。对于根据实施例1及比较例1的包含脂溶性配体的量子点的时间的相对量子效率(0天相对量子效率100％为基准)的变化，在图2中以图表示出。

[式2]

稳定指数(％)＝(50天量子效率)/(0天量子效率)×100

在上述式2中，0天量子效率表示刚刚提炼后的量子效率，50天量子效率表示提炼后在甲苯溶液中室温保存50天后对于0天量子效率的量子效率。

2)包含水溶性配体的量子点：合成量子点后，以氯仿进行3次离心分离，并通过过滤器去除游离配体的方法进行提炼后，将上述量子点在95℃水中进行2小时的水浴，通过下式3进行计算，记载于上述表1。对于根据实施例1及比较例1的包含水溶性配体的量子点的时间的量子效率的变化(水浴前的量子效率100％为基准)，在图3中以图表示出。

[式3]

(4)变换效率：在将最外壁的脂溶性配体置换为水溶性配体的情况下，通过下式1来算出变换效率。

[式1]

变换效率(％)＝(Cw/Cf)×100

Claims

1.一种量子点，其为包括具有一个以上稳定层的核壳结构的量子点，所述量子点的稳定指数为约90％以上。

2.根据权利要求1所述的量子点，还包括：所述核体与壳体之间的第一稳定层及所述壳体上的第二稳定层。

3.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点在最外壁还包括配体层。

4.根据权利要求2所述的量子点，其中，所述第一稳定层包括与所述核体的含量差异为约15摩尔％以下的一个以上成分，并包括与所述壳体的含量差异为约15摩尔％以下的一个以上成分。

5.根据权利要求2所述的量子点，其中，所述第二稳定层包括与所述壳体的含量差异为约10摩尔％以下的一个以上成分。

6.根据权利要求2所述的量子点，其中，所述第二稳定层中，12族元素与16族元素的摩尔比为约4:6至约6:4。

7.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述核体的直径为约1nm至约6nm，所述壳体的厚度是约0.5nm至约10nm，所述第一稳定层或第二稳定层的厚度是约0.3nm至约2nm。

8.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点的平均直径为约6nm至约30nm。

9.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点的量子效率为约80％以上。

10.根据权利要求3所述的量子点，其中，所述配体层包括脂溶性配体，在将所述脂溶性配体置换为水溶性配体的情况下，通过下式1的变换效率为约100％以上：

[式1]

变换效率(％)＝(Cw/Cf)×100

在所述式1中，Cw为在最外壁包括水溶性配体的量子点的量子效率，Cf为在最外壁包括脂溶性配体的量子点的量子效率。

11.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点的半宽度为约40nm以下。

12.根据权利要求2所述的量子点，所述核体、所述壳体、所述第一稳定层或所述第二稳定层包括12族-16族系化合物、13族-15族系化合物及14族-16族系化合物中的一种以上。

13.根据权利要求3所述的量子点，其中，所述配体层包括脂溶性配体，所述脂溶性配体包括：三正辛基氧化磷、癸胺、二癸胺、十三胺、十四胺、十五胺、十六胺、十八胺、十一胺、双十八胺、N,N-二甲基癸胺、N,N-二甲基十二胺、N,N-二甲基十六胺、N,N-二甲基十四胺、N,N-二甲基十三胺、N,N-二甲基十一胺、N-癸胺、N-甲基-1-十八胺、双十二胺、三-十二胺、环十二胺、N-甲基十二胺、三辛胺、月桂酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、反油酸、花生酸、二十一烷酸、二十三烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十八烷酸以及顺式-13-二十二碳烯酸中的一种以上。

14.根据权利要求3所述的量子点，其中，所述配体层包括水溶性配体，所述水溶性配体包括：二氧化硅、聚乙二醇、巯基丙酸、半胱胺、巯基乙酸、巯基十一醇、2-硫基乙醇、1-硫代甘油、脱氧核糖核酸、巯基乙酸、巯基十一烷酸、1-巯基-6-苯基-己烷、1,16-二巯基-十六烷、18-巯基-十八胺、三辛基膦、6-巯基-己烷、6-巯基-己酸、16-巯基-十六烷酸、18-巯基-十八胺、6-巯基-己胺或8-羟基-辛硫醇、1-硫代-甘油、巯基乙酸、巯基十一烷酸、异羟肟酸、羟肟酸的衍生物和乙二胺中的一种以上。

15.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点越往中心，镉(Cd)或硒(Se)的摩尔％越增加。

16.根据权利要求2所述的量子点，其中，所述核体包括镉(Cd)及硒(Se)中的一种以上，所述第一稳定层包括镉(Cd)、硒(Se)及锌(Zn)中的一种以上，所述壳体包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上，所述第二稳定层包括镉(Cd)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上。

17.根据权利要求2所述的量子点，其中，所述核体包括镉(Cd)及硒(Se)中的一种以上，所述第一稳定层包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上，所述壳体包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上，所述第二稳定层包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)及硫(S)中的一种以上。

18.一种量子点制备方法，所述量子点制备方法制造稳定指数为约90％以上的量子点，所述方法包括：

形成核体的步骤；

在所述核体上形成第一稳定层的步骤；

在所述第一稳定层上形成壳体的步骤；以及

在所述壳体上形成第二稳定层的步骤。

19.根据权利要求18所述的量子点制备方法，还包括将所述量子点的脂溶性配体置换为水溶性配体的步骤。

20.根据权利要求19所述的量子点制备方法，其中，所述量子点通过下式1的变换效率为约100％以上：

[式1]

变换效率(％)＝(Cw/Cf)×100

在所述式1中，Cw及Cf为将最外壁的脂溶性配体置换为水溶性配体的情况下，在最外壁包含水溶性配体的量子点的量子效率(Cw)及在最外壁包含脂溶性配体的量子点的量子效率(Cf)。