CN109390436B - 量子阱结构量子点及其制备方法 - Google Patents

量子阱结构量子点及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种量子阱结构量子点的制备方法，包括以下步骤：提供一种量子点，对所述量子点进行氧化刻蚀，制备得到量子点核；在所述量子点核表面生长一层阱层，得到核‑阱结构粒子；在所述核‑阱结构的粒子表面生长一层外壳层，制备得到所述量子阱结构量子点。

Description

量子阱结构量子点及其制备方法
技术领域
本发明属于量子点合成技术领域，尤其涉及一种量子阱结构量子点及其制备方法。
背景技术
胶体量子点具有成本低、带隙随尺寸改变、处理方式简单等优点，在多个领域都得到了应用与研究，相关的技术也得到了较大的发展，特别是在量子点发光二极管、太阳能电池、生物标记等领域。
基于氮化镓(GaN)的LED发光技术已经较为成熟，在LED产业的发展过程中尤其是激光的发展与应用中产生了巨大的商业价值。然而激光是采用镓(Ga)、铟(In)、砷(As)、氮(N)、磷(P)中的一种或多种进行组合，通过气相沉积法制备得到具有阱结构的二维平面有源层(量子阱结构)。量子阱最基本的结构是在两个宽带隙中间有一个窄带隙的半导体材料，其中窄带隙半导体材料的电子和空穴都被限于在窄带隙半导体材料物理尺寸内，电子和空穴的复合也是在窄带隙半导体材料物理尺寸内；因此采用同样重复的阱结构制备多阱结构的有源发光层，每一个有源阱层在同样的物理尺寸阱层内都具有相同的电子空穴复合，并且具有相同的频率，因此每个阱层发出光的能量可以相互叠加进而可以产生单色性好能量高的激光。基于其优异的发光特性，具有量子阱结构的激光主要应用于工业、医疗、商业、科研、信息和军事六个领域。胶体量子点也可以采用不同带隙半导体材料制备具有单阱结构的量子阱结构量子点如：CdS/CdSe/CdS。然而在量子阱结构量子点的制备过程中，由于内核相对较大，阱层与外壳层之间的晶格失配，导致得到的量子阱结构量子点的光学效应和电学效应受到影响。此外，在量子阱结构量子点的制备过程中，内核的大小以及阱层的厚度对量子阱结构量子点的光学效应影响非常大，内核的大小不仅会影响生长最佳阱厚的厚度，也会影响最终量子阱的荧光强度及色纯度。在发光量子阱结构量子点的制备过程中，红光已经很好的利用CdS/CdSe/CdS结构制备得到。然而要想制备得到荧光强度很高的蓝色、绿色量子阱结构量子点，由于量子阱体系的量子点阱与内外壳之间晶格失配效应、以及量子点内核相对较小，在现有的量子点体系以及合成方法中很难制备得到。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量子阱结构量子点及其制备方法，旨在解决由于量子阱体系的阱层与内核、外壳之间晶格失配效应、以及量子点内核相对较小，现有方法难以制备获得量子阱结构量子点的问题。
本发明是这样实现的，一种量子阱结构量子点的制备方法，包括以下步骤：
提供一种初始量子点，对所述初始量子点进行氧化刻蚀，制备得到量子点核；
在所述量子点核表面生长一层阱层，得到核-阱结构粒子；
在所述核-阱结构的粒子表面生长一层外壳层，制备得到所述量子阱结构量子点。
以及，一种量子阱结构量子点，所述量子阱结构量子点包括量子点阱核，包裹在所述量子点阱核表面的阱层，包裹在所述阱层表面的外壳层，所述量子点阱核量子点核的粒径为1-2nm，所述阱层的厚度为1-5nm，所述外壳层的厚度为1-7nm。
本发明提供的基于刻蚀法制备量子阱结构量子点的方法中，首先对初始量子点进行氧化刻蚀，得到内核粒径变小、尺寸范围合适的量子点核，进而在较小的量子点核表面依次生长阱层、外壳层，制备量子阱结构量子点。本发明提供的量子阱结构量子点的制备方法，不仅方法简单，易于重复操作，而且制备过程中可以有效调控量子阱结构量子点的波长范围和阱层、外壳层厚度，避免阱厚过厚导致晶格应力过大，最终造成量子阱结构量子点的荧光强度不高以及色纯不好的问题。
本发明提供的备量子阱结构量子点，采用上述方法制备获得，不仅具有较小的量子点核，而且具有厚度可控的阱层，从而有效解决量子阱体系的阱层与内核、外壳之间晶格失配效应、以及量子点内核相对较小的问题，提高了量子阱结构量子点的荧光强度和色纯度，可用于制作QLED器件的发光层。
附图说明
图1是本发明实施例提供的量子阱结构量子点结构示意图；
图2是本发明实施例提供的QLED器件的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的优选QLED器件的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种量子阱结构量子点的制备方法，包括以下步骤：
S01.提供一种初始量子点，对所述初始量子点进行氧化刻蚀，制备得到量子点核；
S02.在所述量子点核表面生长一层阱层；
S03.在核-阱结构的粒子表面生长一层外壳层，制备得到量子阱结构量子点。
具体的，上述步骤S01中，本发明实施例中，所述初始量子点为常规的量子点经氧化刻蚀得到的量子点核，包括二元相量子点、三元相量子点、四元相量子点。其中，所述二元相量子点包括但不限于CdS、CdSe、CdTe、InP、AgS、PbS、PbSe、HgS，所述三元相量子点包括但不限于ZnXCd1-XS、CuXIn1-XS、ZnXCd1-XSe、ZnXSe1-XS、ZnXCd1-XTe、PbSeXS1-X，所述四元相量子点包括但不限于ZnXCd1-XS/ZnSe、CuXIn1-XS/ZnS、ZnXCd1-XSe/ZnS、CuInSeS、ZnXCd1-XTe/ZnS、PbSeXS1-X/ZnS。
本发明实施例中，所述初始量子点的表面配体为油相配体，所述油相配体结合在初始量子点表面的阴离子上。优选的配体为在氧化剂和刻蚀剂的作用下，容易脱落的配体。优选的，所述油相配体为油酸(OA)、油胺(OAm)、辛胺，三辛基磷(TOP)、三辛基氧磷(TOPO)、十八烷基磷酸(ODPA)、十四烷基磷酸(TDPA)中的至少一种，但不限于此。
本发明实施例将所述初始量子点进行氧化刻蚀优选采用氧化剂和刻蚀剂实现。具体优选的，所述提供一初始种量子点，对所述初始量子点进行氧化刻蚀的步骤包括：将所述初始量子点核分散得到初始量子点溶液，在所述初始量子点溶液中加入氧化剂进行氧化反应，氧化反应结束后进行刻蚀处理，得到量子点阱核；或所述氧化刻蚀的方法包括：提供一种初始量子点溶液，在所述初始量子点溶液中加入氧化剂进行氧化反应，氧化反应结束后，进行刻蚀处理，得到量子点核。
具体的，所述氧化剂用于将所述初始量子点氧化，使其表面的阴离子被氧原子替代。优选的，所述氧化剂为过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化乙酰苯甲酯中的至少一种。优选的所述氧化剂，氧化性强，反应活性高，能够将所述初始量子点表面的阴离子替换掉。
优选的，按所述初始量子点与所述氧化剂的质量比为1mmol:(50～300)mg，加入所述氧化剂进行氧化反应。若所述氧化剂的用量过低，则不能充分氧化替换量子点表面的阴离子，不利于量子点核粒径的减小；若所述氧化剂的用量过高，则氧化反应过快，不易控制，导致初始量子点被过刻蚀，得到的尺寸过小的量子点核，不仅难以沉淀提取，而且也不利于后续阱层厚度的控制。优选的，反应在搅拌条件下进行。本发明实施例采用所述氧化剂反应的时间优选为1-5小时。
氧化反应过程中，可以通过分点取样测试氧化反应体系中量子点的吸收峰(吸收峰能检测出量子点核的带隙变化，从而反映量子点核被氧化的程度)来确定反应终止时间。具体优选的，当氧化反应体系中量子点的带边吸收小于300nm时，氧化反应结束。
进一步优选的，氧化反应结束后，加入刻蚀剂进行刻蚀处理，所述刻蚀剂为有机酸，所述有机酸的酸度系数pKa为1-4。具体的，所述刻蚀剂为具有较强电离能力、且能够很好的提供质子酸的有机强酸，用于与被氧化的量子点外层反应，生成离子型化合物，并最终解离分散在溶剂中，与阴离子连接的油相配体连同一起脱落，从而缩小所述量子点核的粒径，提高所述阱层的厚度可调性，克服阱层与内核、外壳之间晶格失配效应的问题，提高量子阱结构量子点的荧光强度和色纯度。以CdS量子点为例，利用氧化剂如过氧化苯甲酰对CdS量子点进行氧化，使CdS量子点表面的原子S被氧原子替代生长CdS@CdO，然后在利用刻蚀剂如三氟乙酸对经过氧化后的量子点表面进行刻蚀，具体的，所述三氟乙酸中电离的H+离子与经过氧化后的CdS@CdO量子点表面CdO进行反应，生成水和有机金属镉盐。
优选的，为有效保证所述刻蚀剂与外层被氧化后的量子点的刻蚀反应顺利进行，所述刻蚀剂为1≤pKa<4的有机强酸，pKa为酸度系数。具体优选的，所述刻蚀剂为三氟乙酸、三氯乙酸、三溴乙酸、三碘乙酸中的至少一种。优选的所述刻蚀剂具有较强的电离能力，与被氧化后的量子点外层具有较好的反应活性，从而使得外层脱落后有效缩小量子点核的粒径。
优选的，按所述初始量子点核与所述刻蚀剂的质量比为1mmol:(25～150)mg，加入所述刻蚀剂进行刻蚀反应。若所述刻蚀剂的用量过低，则不能与被氧化的量子点外层充分反应，不利于获得均匀的小粒径量子点核；若所述氧化剂的用量过高，则反应过快，不易控制，导致量子点过刻蚀，得到尺寸微小量子点核，不仅难以沉淀提取，而且也不利于后续阱层厚度的控制。优选的，反应在搅拌条件下进行。本发明实施例采用所述刻蚀剂反应的时间优选为1-5小时，反应过程中，可以通过分点取样测试量子点核的吸收峰来确定反应终止时间。优选的，所述量子点核的粒径为1-2nm。
作为一种优选实施方式，所述氧化刻蚀的方法为：将所述初始量子点核分散到溶剂中得到初始量子点溶液，向所述量子点溶液中加入氧化剂反应1-5小时后，加入刻蚀剂反应1-5小时，纯化后得到量子点核。
向氧化刻蚀后得到的量子点核混合液中加入沉淀剂，进行离心分离沉淀，获取量子点核。其中，所述沉淀剂为极性溶剂，包括但不限于甲醇、乙醇、丙酮。进一步优选的，将离心分离获得的量子点核溶解于非极性溶剂如氯仿中，再次添加沉淀剂离心分离沉淀，获得纯度更高的量子点核。
本发明实施例通过氧化刻蚀制备得到的量子点核，量子点核的粒径相对较小，在相对较小的核上进一步生长阱层时能够有效降低在阱层的生长过程中所产生的应力(主要指弹性应变)，从而减小晶格失配(应力过大较容易产生晶格失配)。
上述步骤S02中，在所述量子点核表面生长阱层，得到核-阱结构粒子。
优选的，所述在所述量子点核表面生长阱层的步骤中，所述阱层的生长温度为280-350℃。若反应温度过低，则阱层的生长速度过慢，甚至无法有效生长阱层；若所述温度过高，则导致阱层厚度过厚，晶格应力过大，影响量子阱结构量子点的荧光强度和色纯度。
作为一种优选方式，本发明实施例采用连续离子法来制备阱层。具体包括以下步骤：
将所述量子点核作为种子，加入含有配体的有机溶剂中，排气处理，得到第一种子液；将用于生长阱层的阳离子前驱体和阴离子前驱体溶解混合，得到阱层前驱体溶液；将所述第一种子液加热到第一反应温度，在恒温条件下，向所述第一种子液中滴加所述阱层前驱体溶液后熟化处理，制备包覆所述量子点核的阱层，经纯化得到核-阱结构粒子。
具体的，制备第一种子液和制备阱层前驱体溶液没有严格的先后顺序，可以根据实际情况调整，或者同时进行。本发明实施例将所述量子点核作为种子，加入含有配体的有机溶剂中。其中，所述配体能结合在所述量子点核表面，使所述量子点核分散均匀，有利于后续反应均匀稳定地进行。优选的，所述配体为油酸，但不限于此。所述有机溶剂优选为具有较好溶解性能的十八烯，但不限于此。将混合溶液进行排气处理，排除水氧，以防止水氧对反应的干扰。
所述量子阱结构量子点中，阱层的禁带宽度应小于量子点核的禁带宽度，本发明实施例用于生长阱层的阳离子前驱体和阴离子前驱体可以为构成CdS、CdSe、CdSeS、PbSe、ZnSe中的至少一种的前驱体，当然，不限于此。将用于生长阱层的阳离子前驱体和阴离子前驱体溶解混合，可以采用溶剂分别溶解阳离子前驱体、阴离子前驱体后混合，也可以将所述阳离子前驱体和阴离子前驱体混合后溶解。优选的溶解溶剂为十八烯。本发明实施例可以进行加热处理，辅助所述阳离子前驱体和阴离子前驱体的溶解。
具体的，将所述第一种子液加热到第一反应温度，优选的，所述第一反应温度为280-350℃。若反应温度过低，则阱层的生长速度过慢，甚至无法有效生长阱层；若所述温度过高，则导致阱层厚度过厚，晶格应力过大，影响的荧光强度和色纯度。在稳定的温度条件下，向所述第一种子液中滴加所述阱层前驱体溶液进行反应，生长阱层。优选的，滴加的所述阱层前驱体溶液中，用于生长阱层的阳离子前驱体的体积百分含量为40％-60％，用于生长阱层的阴离子前驱体的体积百分含量为8％-12％，且以量子点核的质量浓度为4.5mg/ml计算，向所述第一种子液中滴加所述阱层前驱体溶液的滴加速率为5-7ml/h。
本发明实施例合适的溶液浓度和滴加速度，可以使得用于生长阱层的阴阳离子前驱体在所述量子点核表面均匀稳定地生长，得到厚度均匀、结晶性能优异的核-阱结构粒子。若所述滴加速率过低或过高，均不利于获得结晶性能优异的核-阱结构粒子，且当温度过高时，反应速度过快，所述阱层的生长厚度不易控制，容易导致得到的阱层过厚。可以通过取样监控阱层厚度，在上述优选的条件下，所述阱层前驱体溶液的滴加体积优选为45-55ml，获得合适的阱层厚度。进一步的，滴加完后进行熟化处理，时间为20-40分钟，更优选为30分钟，使所述阱层生长在所述量子点核表面。优选的，本发明实施例控制所述阱层厚度为1-5nm。若所述阱层厚度过厚，则导致阱层与量子点核、外壳晶格失调，影响荧光强度。
将制备得到的含核-阱结构粒子的混合液进行纯化处理，具体的，加入沉淀剂，进行离心分离沉淀，获取核-阱结构粒子。可通过多次离心分离沉淀提高纯度。作为一个具体实施例，将反应后得到的混合液冷却至室温(15-30℃)后添加甲苯和甲醇沉淀剂进行离心分离沉淀，然后，将沉淀物溶解在氯仿中，添加甲醇再次离心分离沉淀，得到纯化后的核-阱结构粒子。
但是，应当理解，制备阱层的方法不限于此。
上述步骤S03中，在所述核-阱结构粒子表面生长一层外壳层，制备得到量子阱结构量子点。优选的，所述外壳层的生长温度为280-350℃。若反应温度过低，则外壳层的生长速度过慢，甚至无法有效生长外壳层；若所述温度过高，则导致外壳层厚度过厚，影响量子阱结构量子点的荧光强度和色纯度。
作为一种优选方式，本发明实施例采用连续离子法来制备外壳层。具体包括以下步骤：
制备第二种子液和制备外壳层前驱体溶液没有严格的先后顺序，可以根据实际情况调整，或者同时进行。本发明实施例将所述核-阱结构粒子加入含有配体的有机溶剂中。其中，所述配体能结合在所述核-阱结构粒子表面，使所述核-阱结构粒子分散均匀，有利于后续反应均匀稳定地进行。优选的，所述配体为油酸，但不限于此。所述有机溶剂优选为具有较好溶解性能的十八烯，但不限于此。将混合溶液进行排气处理，排除水氧，以防止水氧对反应的干扰。
所述量子阱结构量子点中，外壳层的禁带宽度应大于阱层的禁带宽度，本发明实施例用于生长外壳层的阳离子前驱体和阴离子前驱体可以为构成ZnS、ZnSe、CdS、ZnTe中的至少一种的前驱体，当然，不限于此。将用于生长外壳层的阳离子前驱体和阴离子前驱体溶解混合，可以采用溶剂分别溶解阳离子前驱体、阴离子前驱体后混合，也可以将所述阳离子前驱体和阴离子前驱体混合后溶解。优选的溶解溶剂为十八烯。本发明实施例可以进行加热处理，辅助所述阳离子前驱体和阴离子前驱体的溶解。
本发明实施例采用连续离子法、阳离子交换技术来制备外壳层。具体的，将所述第二种子液加热到第二反应温度，优选的，所述第二反应温度为280-350℃。若反应温度过低，则外壳层的生长速度过慢，甚至无法有效生长外壳层；若所述温度过高，则导致外壳层厚度过厚，影响量子阱结构量子点的荧光强度和色纯度。在稳定的温度条件下，向所述第二种子液中滴加所述外壳层前驱体溶液进行反应，生长外壳层。
优选的，滴加的所述外壳层前驱体溶液中，用于生长外壳层的阳离子前驱体的体积百分含量为40％-60％，用于生长外壳层的阴离子前驱体的体积百分含量为0.8％-1.5％，且以量子点核的质量浓度为4.5mg/ml计算，向所述第二种子液中滴加所述外壳层前驱体溶液的滴加速率为5-7ml/h。本发明实施例合适的溶液浓度和滴加速度，可以使得用于生长外壳层的阴阳离子前驱体在所述阱层表面均匀稳定地生长，得到厚度均匀、结晶性能优异的量子阱结构量子点。若所述滴加速率过低或过高，均不利于获得结晶性能优异的量子阱结构量子点，且当温度过高时，反应速度过快，所述外壳层的生长厚度不易控制，容易导致得到的外壳层过厚。可以通过取样监控外壳层厚度，在上述优选的条件下，所述外壳层前驱体溶液的滴加时间优选为120-180分钟，更优选为150分钟，获得合适的阱层厚度。进一步的，滴加完后进行熟化处理，时间为20-40分钟，更优选为30分钟，使所述外壳层生长在所述阱层表面。优选的，本发明实施例控制所述外壳层厚度为1-7nm。若所述外壳层厚度过厚，会影响量子阱结构量子点的荧光强度。
将制备得到的含量子阱结构量子点的混合液进行纯化处理，具体的，加入沉淀剂，进行离心分离沉淀，获取量子阱结构量子点。可通过多次离心分离沉淀提高纯度。作为一个具体实施例，将反应后得到的混合液冷却至室温(15-30℃)后添加甲苯和甲醇沉淀剂进行离心分离沉淀，然后，将沉淀物溶解在氯仿中，添加甲醇再次离心分离沉淀，得到纯化后的量子阱结构量子点。
本发明实施例量子阱结构量子点的量子点核、阱层、外壳层材料没有严格限制，只要阱层材料的禁带宽度小于量子点核和外壳层材料的禁带宽度。量子点核和外壳层材料相同或不同。作为举例，本发明实施例方法制备的所述量子阱结构量子点包括但不限于CdS/CdSe/CdS、ZnS/CdS/ZnS、CdS/CdSe/ZnS。
但是，应当理解，制备外壳层的方法不限于此。
本发明实施例提供的基于刻蚀法制备量子阱结构量子点的方法中，首先对量子点核进行氧化氧化刻蚀，得到内核粒径变小、尺寸范围合适的量子点核，进而在较小的量子点核表面依次生长阱层、外壳层，制备量子阱结构量子点。本发明实施例提供的量子阱结构量子点的制备方法，不仅方法简单，易于重复操作，而且制备过程中可以有效调控量子阱结构量子点的波长范围和阱层、外壳层厚度，避免阱厚过厚导致晶格应力过大，最终造成量子阱结构量子点的荧光强度不高以及色纯不好的问题。
以及，结合图1，本发明实施例还提供了一种量子阱结构量子点，所述量子阱结构量子点包括量子点核a，包裹在所述量子点核a表面的阱层b，包裹在所述阱层b表面的外壳层c，所述量子点核的粒径为1-2nm，所述阱层b的厚度为1-5nm，所述外壳层c的厚度为1-7nm。
本发明实施例提供的量子阱结构量子点，采用上述方法制备获得，不仅具有较小的量子点核，而且具有厚度可控的阱层，从而有效解决量子阱体系的阱层与内核、外壳之间晶格失配效应的问题，提高了量子阱结构量子点的荧光强度和色纯度。因此，本发明的量子阱结构量子点可用于制作QLED器件的发光层，使所述QLED器件具有很好的发光性能。
结合图2，本发明实施例提供了一种QLED器件，所述QLED器件包括在基板1上叠置的阳极2、量子点发光层4和阴极6，其中，所述量子点发光层4包括由本发明实施例所述量子阱结构量子点制备得到。
进一步的，所述QLED器件还包括界面修饰层，所述界面修饰层包括但不限于电子传输层、电子注入层、空穴传输层、空穴注入层中的至少一种。
作为一种实施情形，结合图2，所述QLED的器件包括在基板1上叠置的阳极2、空穴传输层3、量子点发光层4、电子传输层5和阴极6，其中，所述量子点发光层4包括由本发明实施例所述量子阱结构量子点制备得到。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种量子阱结构量子点的制备方法，包括以下步骤：
S11.提供量子点，将所述量子点进行氧化刻蚀，得到量子点核，其中，所述量子点为CdS量子点，其制备方法如下：
(1)油酸镉前躯体的制备：
称取1mmol的氧化镉加入到50ml的三口烧瓶中，然后抽取9ml的十八稀和1ml的油酸加入到三口烧瓶中，常温排气20min后升温到250℃，反应60min直至溶液变澄清后停止加热，冷却至室温备用。
(2)硫前躯体的制备：
称取0.9mmol的硫粉溶解分散在3ml的十八稀中，在加热板上170℃加热30min直到硫粉全部分散在十八稀中。
(3)将步骤(1)中的油酸镉溶液加热到250℃，然后将(2)中的S-ODE前躯体快速的热注入烧瓶中反应10min，然后冷却至室温添加甲苯和甲醇进行离心分离沉淀得到CdS量子点备用。
所述氧化刻蚀的方法为：
A称取100mg的CdS量子点溶解在正己烷中，然后向正己烷中添加1mmol的过氧化苯甲酰，在大气环境下强烈搅拌3h。
B向步骤A中添加2mmol的三氟乙酸，大气环境下强烈搅拌3h，进行充分的刻蚀。
C向刻蚀结束后的CdS量子点核混合液中添加沉淀剂甲醇进行离心分离沉淀，然后将沉淀物在溶解在氯仿中，再添加甲醇再次离心分离沉淀清除量子点混合液中的其他杂质。
S12.在刻蚀后的CdS量子点核上生长CdSe阱层，包括以下步骤
S121.油酸镉前躯体的制备：称取1mmol的氧化镉加入到50ml的三口烧瓶中，然后抽取9ml的十八稀和1ml的油酸加入到三口烧瓶中，常温排气20min，然后升温到250℃反应60min直至溶液变澄清后停止加热冷却至室温备用。
S122.硒前躯体的制备：称取3mmol的硒粉分散在6ml的三辛基磷(TOP)中常温搅拌溶解备用。
S123.取步骤S122中经过刻蚀后的CdS量子点核50mg作为种子加入到含有1ml油酸和10ml的十八稀(ODE)的三口烧瓶中，常温排气后，将CdS量子点核溶液加热到300℃。抽取10ml的油酸镉和2ml的硒前躯体(Se-TOP)分散在8ml的十八稀(ODE)中混合均匀，采用6ml/h的注入速率在三口烧瓶中注入50ml，然后熟化30min，使CdSe在CdS量子点核上充分生长。最后将混合液的温度冷却至室温，添加甲苯和甲醇沉淀剂进行离心分离沉淀，将沉淀物溶解在氯仿中，再添加甲醇再次离心分离沉淀，得到CdS/CdSe量子点备用。
S13.在生长有阱层的CdS/CdSe的量子点上生长CdS外外壳层，包括如下步骤：
S131.油酸镉前躯体的制备：称取1mmol的氧化镉加入到50ml的三口烧瓶中，抽取9ml的十八稀和1ml的油酸加入到三口烧瓶中，常温排气20min，然后升温到250℃反应60min，直至知道溶液变澄清后停止加热冷却至室温备用。
S132.取S12中生长有CdSe阱层的CdS/CdSe种子加入到含有1ml油酸和10ml的十八稀(ODE)的三口烧瓶中。常温排气后将CdS量子点核溶液加热到300℃。
S133.取S131中10ml的油酸镉和240微升的十二硫醇(DDT)分散在10ml的十八稀(ODE)中，然后将混合液加热至80℃，加热10min，得到完全澄清透明的混合液。将含有DDT的油酸镉混合液以6ml/h的滴加速率注入150min，注入结束后熟化30min。待混合液冷却至室温后，添加甲苯和甲醇沉淀剂进行离心分离沉淀，将沉淀物溶解在氯仿中，再添加甲醇再次离心分离沉淀，得到CdS/CdSe/CdS量子阱结构量子点。
实施例2
一种量子阱结构量子点的制备方法，包括以下步骤：
S21.提供量子点，将所述量子点进行氧化刻蚀，得到量子点核，其中，所述量子点核为CdS量子点，其制备方法如下：
(1)油酸镉前躯体的制备：
称取1mmol的氧化镉加入到50ml的三口烧瓶中，然后抽取9ml的十八稀和1ml的油酸加入到三口烧瓶中，常温排气20min后升温到250℃，反应60min直至溶液变澄清后停止加热，冷却至室温备用。
(2)硫前躯体的制备：
称取0.9mmol的硫粉溶解分散在3ml的十八稀中，在加热板上170℃加热30min直到硫粉全部分散在十八稀中。
(3)将步骤(1)中的油酸镉溶液加热到250℃，然后将(2)中的S-ODE前躯体快速的热注入烧瓶中反应10min，然后冷却至室温添加甲苯和甲醇进行离心分离沉淀得到CdS量子点备用。
所述氧化刻蚀的方法为：
A称取100mg的CdS量子点溶解在正己烷中，然后向正己烷中添加1mmol的过氧化二苯甲酰，在大气环境下强烈搅拌3h。
B向步骤A中添加2mmol的三氯乙酸，大气环境下强烈搅拌3h，进行充分的刻蚀。
C向刻蚀结束后的CdS量子点核混合液中添加沉淀剂甲醇进行离心分离沉淀，然后将沉淀物在溶解在氯仿中，再添加甲醇再次离心分离沉淀清除量子点混合液中的其他杂质。
S22.在刻蚀后的CdS量子点核上生长CdSe阱层，包括以下步骤
S221.油酸镉前躯体的制备：称取1mmol的氧化镉加入到50ml的三口烧瓶中，然后抽取9ml的十八稀和1ml的油酸加入到三口烧瓶中，常温排气20min，然后升温到250℃反应60min直至溶液变澄清后停止加热冷却至室温备用。
S222.硒前躯体的制备：称取3mmol的硒粉分散在6ml的三辛基磷(TOP)中常温搅拌溶解备用。
S223.取步骤S222中经过刻蚀后的CdS量子点核50mg作为种子加入到含有1ml油酸和10ml的十八稀(ODE)的三口烧瓶中，常温排气后，将CdS量子点核溶液加热到300℃。抽取10ml的油酸镉和2ml的硒前躯体(Se-TOP)分散在8ml的十八稀(ODE)中混合均匀，采用6ml/h的注入速率在三口烧瓶中注入50ml，然后熟化30min，使CdSe在CdS量子点核上充分生长。最后将混合液的温度冷却至室温，添加甲苯和甲醇沉淀剂进行离心分离沉淀，将沉淀物溶解在氯仿中，再添加甲醇再次离心分离沉淀，得到CdS/CdSe量子点备用。
S23.在生长有阱层的CdS/CdSe的量子点上生长CdS外外壳层，包括如下步骤：
S231.油酸镉前躯体的制备：称取1mmol的氧化镉加入到50ml的三口烧瓶中，抽取9ml的十八稀和1ml的油酸加入到三口烧瓶中，常温排气20min，然后升温到250℃反应60min，直至溶液变澄清后停止加热冷却至室温备用。
S232.取S22中生长有CdSe阱层的CdS/CdSe种子加入到含有1ml油酸和10ml的十八稀(ODE)的三口烧瓶中。常温排气后将CdS量子点核溶液加热到300℃。
S233.取S231中10ml的油酸镉和240微升的十二硫醇(DDT)分散在10ml的十八稀(ODE)中，然后将混合液加热至80℃，加热10min，得到完全澄清透明的混合液。将含有DDT的油酸镉混合液以6ml/h的滴加速率注入150min，注入结束后熟化30min。待混合液冷却至室温后，添加甲苯和甲醇沉淀剂进行离心分离沉淀，将沉淀物溶解在氯仿中，再添加甲醇再次离心分离沉淀，得到CdS/CdSe/CdS量子阱结构量子点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种量子阱结构量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一种初始量子点，将所述初始量子点分散到溶剂中，得到初始量子点溶液，向所述初始量子点溶液中加入氧化剂将所述初始量子点进行氧化反应，氧化反应结束后，对经过所述氧化反应的所述初始量子点进行刻蚀处理，制备得到量子点核；
在所述量子点核表面生长阱层，得到核-阱结构粒子；
在所述核-阱结构粒子表面生长外壳层，制备得到所述量子阱结构量子点。
2.如权利要求1所述的量子阱结构量子点的制备方法，其特征在于，氧化反应过程中，当氧化反应体系中量子点的带边吸收小于300nm时，氧化反应结束。
3.如权利要求1所述的量子阱结构量子点的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰和过氧化乙酰苯甲酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述的量子阱结构量子点的制备方法，其特征在于，氧化反应结束后，加入刻蚀剂进行刻蚀处理，所述刻蚀剂为有机酸，所述有机酸的酸度系数pKa为1-4。
5.如权利要求4所述的量子阱结构量子点的制备方法，其特征在于，所述刻蚀剂为三氟乙酸、三氯乙酸、三溴乙酸和三碘乙酸中的至少一种。
6.如权利要求1所述的量子阱结构量子点的制备方法，其特征在于，所述在所述量子点核表面生长阱层的步骤中，阱层的生长温度为280-350℃；和/或
所述在所述核-阱结构粒子表面生长外壳层的步骤中，外壳层的生长温度为280-350℃。
7.如权利要求1-6任一项所述的量子阱结构量子点的制备方法，其特征在于，所述将所述初始量子点进行氧化反应的步骤中，按所述初始量子点与所述氧化剂的比为1mmol:(50～300)mg加入氧化剂进行氧化反应；和/或
所述对经过所述氧化反应的所述初始量子点进行刻蚀处理的步骤中，按所述初始量子点与刻蚀剂的比为1mmol:(25～150)mg加入刻蚀剂进行刻蚀处理。
8.一种量子阱结构量子点，其特征在于，所述量子阱结构量子点包括量子点核，包裹在所述量子点核表面的阱层，包裹在所述阱层表面的外壳层，所述量子点核的粒径为1-2nm，所述阱层的厚度为1-5nm，所述外壳层的厚度为1-7nm；且所述量子阱结构量子点由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备获得。
9.一种量子阱结构量子点的应用，其特征在于，将权利要求8所述量子阱结构量子点用于制备QLED器件的发光层。
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