CN110964500A - 量子点的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种量子点的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：提供III族阳离子前驱体和配体，所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III‑V族量子点核溶液。所述制备方法不仅技术稳定、工艺简单、成本低，有利于后期规模化制备，而且所制备的量子点具有更高的发光效率。

Description

量子点的制备方法
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种量子点的制备方法。
背景技术
量子点，也称为半导体纳米晶，其颗粒半径接近或小于激子波尔半径。由于“量子尺寸”效应的存在，随着量子点的尺寸进一步减小时，连续的能级结构会逐渐向分立、不连续的能级结构转变。在受一定波长能量的光激发后，价带中吸收一定能量的光子被激发到导带，而处于激发态的电子会从导带跃迁至价带，并以光的形式释放能量，发出显著的荧光现象。因此，通过一定的方式来调整量子点的尺寸和化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区，甚至是近红外区。高质量的量子点的制备通常是采用溶液法制备，一方面量子点作为胶体溶液具有高分散性，从而便于物理操作；另一方面量子点具有的高色纯、宽色域和高稳定性等优点，是新一代显示技术的核心材料。
迄今，关于II-VI族量子点在合成和制备方面已经日趋成熟，所制备的量子点不仅质量高，且荧光性能优良。同时，高性能器件所使用的量子点多基于II-VI族化合物所构筑，尤其是红、绿色量子点，不仅发光效率高、且荧光寿命长，均可达到商业应用需求。但是，由于II-VI族量子点本身含有受限制的重金属元素，它们在实际应用和发展中受到了严格限制。反之，相比于II-VI族量子点，以InP为典型代表的III-V族量子点具有许多无比优越的性能。一方面，InP量子点的波尔半径为13nm，大的波尔半径使其受到的量子点效应更强；另一方面，InP量子点不含有受限制的重金属元素，符合绿色环保理念，且无内在毒性，被视为替代传统毒性强、污染严重的II-VI族镉基量子点的最重要的核心材料，同时也是突破现有显示技术的关键。
InP量子点存在一些不足：首先，与由离子键键合而成的传统型II-VI族量子点相比，InP量子点中In和P元素是通过共价键键合而成，所制备的量子点稳定性通常较差。其次，InP量子点的表面存在大量的P悬挂键，悬挂键的存在作为非辐射复合跃迁中心会大大降低其发光效率，通常InP核的发光效率低于1％。为进一步制备高发光效率的量子点，需要在其外面包覆一层或多层宽带隙的外壳层材料，这样的核壳结构可以有效的将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开，从而大大提高其发光效率。目前，常用的外壳层材料选择为ZnSe或ZnS，由于InP与ZnSe或ZnS间均存在较大的晶格适配度，因此ZnSe或ZnS外壳层均难以有效的生长在InP表面，使得最终核壳结构量子点发光效率较低。通常，合成质量较高的量子点外壳层的厚度不超过2nm，且稳定性较差。一方面，由于薄外壳层不利于激子的完美束缚，容易造成电子或空穴波函数离域至外壳层中，这极大的限制了其在新型显示中的应用。另一方面，由于P源选择有限，且其活性太强，高温注入瞬间，大量P单体用于成核，成核后未有足够的P单体用于后续外壳层的生长。因此，成核后的粒子进一步进行奥斯特瓦尔德熟化生长，最终量子点的尺寸分布相对较差，峰宽较宽。
目前，基于InP量子点的制备方法通常采用的是两锅法，即先进行InP核的制备，然后向清洗后的核溶液中加入过渡壳或外壳所需要的前驱体。所述方法升温速率的控制要求精确，且无论成核与长壳过程均需要较长的反应时间，而且外壳层前驱体加入过程中容易自发成核，不利于后续外壳层的生长。
因此，现有技术有待改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种量子点及其制备方法，旨在解决现有量子点制备方法时间长、成本高和效率低的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种量子点的制备方法，包括如下步骤：
提供III族阳离子前驱体和配体，所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
本发明另一方面提供一种量子点的制备方法，包括如下步骤：
提供III族阳离子前驱体、第一II族阳离子前驱体和配体；其中，所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，和/或所述第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体、第一II族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
本发明提供的量子点的制备方法，在进行成核反应之前，先将III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中在第一温度条件下进行加热，这样不仅可以使得配体与III族阳离子充分配位，有助于阴、阳离子的充分反应，而且可以事先有效除去反应体现中的水和氧，从而避免生成的III-V族量子点核表面易氧化的缺陷，使最终制得的量子点的发光效果得到提高；同时，从第一温度升温至第二温度进行成核反应这样的过程是一种连续升温的过程，这样可极大地缩短成核时间，且高温成核有利于提高量子点的结晶性，并提高量子点的产率。另外，在成核反应发生前，先在前驱体中引入至少一种金属卤化物前驱体，该金属卤化物前驱体中的阳离子可以用于成核反应，另一方面阴离子即卤离子可以与已成核的III-V族量子点核表面的V族阴离子悬挂键发生反应，生成的VX3(V为N、P或As，X为卤素)气体有利于反应的发生，使得III-V族量子点核表面的III族和V族原子发生重组，形成原子比例更加稳定的III-V族量子点核，同时卤离子又可以与III-V族量子点核表面的阳离子结合，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层金属卤化物，所述金属卤化物不仅可以钝化III-V族量子点核表面，又可以充当过渡外壳层的作用，从而更有效地抑制无辐射跃迁的发生，大大提高量子点的发光效率，所制备的量子点具有更高的发光效率。
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。
应当理解，在本发明中，术语“包括”、“含有”指示所描述特征、整体、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、元素、组件和/或其集合的存在或添加。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
一方面，本发明实施例提供了一种量子点的制备方法，包括如下步骤：
S001：提供III族阳离子前驱体和配体，将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
S002：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
本发明实施例提供的量子点的制备方法，在进行成核反应之前，先将III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中在第一温度条件下进行加热，这样不仅可以使得配体与III族阳离子充分配位，有助于阴、阳离子的充分反应，而且可以事先有效除去反应体现中的水和氧，从而避免生成的III-V族量子点核表面易氧化的缺陷，使最终制得的量子点的发光效果得到提高；同时，从第一温度升温至第二温度进行成核反应这样的过程是一种连续升温的过程，这样可极大地缩短成核时间，且高温成核有利于提高量子点的结晶性，并提高量子点的产率，因此，这种技术稳定、工艺简单、成本低的量子点制备方法，非常有利于后期规模化制备。
进一步地，上述步骤S001中：III族阳离子前驱体选自氯化铟、溴化铟、碘化铟、醋酸铟、碳酸铟、硝酸铟、高氯酸铟、氰化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、碳酸镓、硝酸镓、高氯酸镓、氰化镓、氯化铝、溴化铝、碘化铝、碳酸铝、硝酸铝、高氯酸铝、氰化铝、乙酰丙酮铟、醋酸镓、乙酰丙酮镓、醋酸铝、乙酰丙酮铝、异丙醇铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓、异丙醇铝、六氟乙酰丙酮铝、氧化铟、氢氧化铟、氧化镓、氢氧化镓、氧化铝和氢氧化铝的至少一种；配体选自油酸、C4-C20饱和脂肪酸(即碳原子数为4-20的饱和脂肪酸)、被C6-C22烷基取代的膦(即取代基的碳原子数为6-22的有机膦，如三辛基膦)、被C6-C22烷基取代的氧膦(取代基的碳原子数为6-22的有机氧膦，如三辛基氧膦)、C6-C22伯胺(即碳原子数为4-20的伯胺，如十六胺)、C6-C22仲胺(即取代基的碳原子数为6-22的仲胺，如二辛基胺)和C6-C40叔胺(即取代基的碳原子数为6-40的叔胺，如三辛基胺)中的至少一种。溶剂为非配体溶剂，选自C6-C40脂族烃(即碳原子数为6-40的脂族烃，如烷烃、烯烃、或炔烃，具体地，如十六烷、十八烷、十八烯、或角鲨烷)、C6-C30芳族烃(即碳原子数为6-30的芳族烃，如苯基十二烷、苯基十四烷、或苯基十六烷)、含氮杂环化合物(如吡啶)、C12-C22芳族醚(即碳原子数为12-22的芳族醚，如苯基醚或苄基醚)中的至少一种。
更进一步地，在惰性气氛中和第一温度条件下进行加热处理，惰性气氛优选氮气，惰性气氛可隔离空气，使反应体系更加稳定；优选地，所述第一温度为100-200℃；所述在第一温度条件下进行加热处理的时间为1-2h。所述温度和时间范围内，配体与III族阳离子配位效果更佳，且反应系统中的水和氧去除效果最好。更进一步地，本发明实施例中，在第一温度条件下进行加热处理之前，还包括真空处理步骤。真空处理可使得在成核反应发生之前的整个反应体现中水氧尽可能完全去除。更优选地，所述真空处理的温度为80-150℃；所述真空处理的时间为30min-1h。
更进一步地，将第一II族阳离子前驱体与所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理。在成核反应之前，先向反应体系中加入的II族阳离子前驱体，在成核瞬间II族阳离子不仅可以有效地结合在III-V族量子点核的表面，从而钝化III-V族量子点核，同时，可以还可以充当后续II-VI族半导体外壳层生长用前驱体。
具体地，所述第一II族阳离子前驱体选自氯化锌、溴化锌、碘化锌、醋酸锌、硬脂酸锌、十一烯酸锌、乙酰丙酮锌、六氟乙酰丙酮锌、氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌、硝酸锌、高氯酸锌、氰化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、醋酸镉、硬脂酸镉、十一烯酸镉、乙酰丙酮镉、六氟乙酰丙酮镉、氧化镉、氢氧化镉、碳酸镉、硝酸镉、高氯酸镉、氰化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、醋酸镁、硬脂酸镁、十一烯酸镁、乙酰丙酮镁、六氟乙酰丙酮镁、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、硝酸镁、高氯酸镁、氰化镁、氯化汞、溴化汞、碘化汞、醋酸汞、乙酰丙酮汞、氧化汞、氢氧化汞、碳酸汞、硝酸汞、高氯酸汞和氰化汞中的至少一种。
进一步地，上述步骤S002中：所述V族阴离子前驱体选自三(三甲硅烷基)膦，三(三甲锗烷基)膦、三(二甲胺基)磷，三(二乙氨基)磷、三乙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三苯基膦、三环己基膦、三(三甲硅烷基)砷、三(二甲胺基)砷，三(二乙氨基)砷、三乙基砷、三丁基砷、三辛基砷、三苯基砷、三环己基砷、氧化砷、氯化砷、溴化砷、碘化砷、硫化砷和氨气中的至少一种。更进一步地，所述第二温度为260-320℃；所述成核反应的时间为1-20min。第二温度为III-V族量子点核的生成温度，在所述温度和时间范围内，可以更好地形成III-V族量子点核。
更进一步地，在上述成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。具体地，所述第二II族阳离子前驱体选自油酸镉、丁酸镉、正葵酸镉、己酸镉、辛酸镉、十二烷酸镉、肉豆蔻酸镉、棕榈酸镉、硬脂酸镉、油酸汞、丁酸汞、正葵酸汞、己酸汞、辛酸汞、十二烷酸汞、肉豆蔻酸汞、棕榈酸汞、硬脂酸汞、油酸锌、丁酸锌、正葵酸锌、己酸锌、辛酸锌、十二烷酸锌、肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、油酸镁、丁酸镁、正葵酸镁、己酸镁、辛酸镁、十二烷酸镁、肉豆蔻酸镁、棕榈酸镁和硬脂酸镁中的至少一种；所述VI族阴离子前驱体选自己硫醇、辛硫醇、葵硫醇、十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、巯基丙基硅烷、硫化三辛基膦、硫化三丁基膦、硫化三苯基膦、硫化三辛基胺、三(三甲基甲硅烷基)硫化物、硫化铵、硫化钠、硒化三辛基膦、硒化三丁基膦、硒化三苯基膦、碲化三丁基膦、碲化三辛基膦和碲化三苯基膦中的至少一种。
进一步地，所述第三温度为260-320℃；所述在第三温度条件下进行外壳层生长的时间为15min-90min。第三温度为II-VI族半导体外壳层的生长温度，在所述温度和时间范围内，可以更好地形成II-VI族半导体外壳层。
更进一步地，在得到所述核壳量子点溶液之后，还包括将所述核壳量子点溶液进行固液分离后再真空干燥。具体地，将核壳量子点溶液通过离心和沉淀，最后置于真空下干燥12-24h，即可得到固态的核壳量子点。
本发明实施例的量子点的制备方法中，可通过采用不同活性的阳离子前驱体，制备得到不同发光性能的量子点，如具有窄峰宽的量子点、或具有高发光效率的量子点或具有高稳定性的量子点。
本发明一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子；其中，所述卤离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合。
本发明另一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核、结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子，以及与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合的卤离子。
III-V族量子点是通过共价键结合而成的，因此III-V族量子点表面具有大量的缺陷态，所述缺陷态的存在会引发量子点的无辐射跃迁，从而大大降低量子点自身的发光效率，而本发明实施例的量子点中，所述卤离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子(如III族阳离子，或者III族阳离子和II族阳离子)结合，相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层金属卤化物，金属卤化物可以钝化III-V族量子点核表面，又可以充当过渡外壳层的作用，从而更有效地抑制无辐射跃迁的发生，大大提高量子点的发光效率(发光效率大于70％)。
进一步地，所述III-V族量子点核的材料选自GaP、GaN、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和InPGa中的至少一种。所述III族阳离子选自铟离子、镓离子和铝离子中的至少一种；所述II族阳离子选自锌离子、镉离子、汞离子和镁离子中的至少一种；所述卤离子选自氯离子、溴离子和碘离子中的至少一种，具体地，对于III-V族量子点核，这些卤离子会与表面的III族阳离子结合，相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层金属卤化物，例如，形成氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种。当III-V族量子点核表面存在结合在核表面结合有II族阳离子时，则这些卤离子会同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合，相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层金属卤化物，此时所述金属卤化物包括III族金属卤化物如氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种，以及II族金属卤化物如氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化汞、溴化汞和碘化汞中的至少一种。
更进一步地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述II-VI族半导体外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子。或者，在另一进一步的实施方式中，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述II-VI族半导体外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族金属离子和卤离子。卤离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。这样，卤离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子形成的金属卤化物与II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，可以更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开，从而大大提高其发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
本发明一实施例中，上述量子点的一种制备方法包括如下步骤：
SA011：提供III族阳离子前驱体和配体，所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SA012：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
或者，另一种制备方法包括如下步骤：
SB011：提供III族阳离子前驱体、第一II族阳离子前驱体和配体；其中，所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，和/或所述第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体、第一II族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SB012：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
上述量子点的制备方法，在成核反应发生前，先在前驱体中引入至少一种金属卤化物前驱体，所述金属卤化物前驱体中的阳离子可以用于成核反应，另一方面阴离子即卤离子可以与已成核的III-V族量子点核表面的V族阴离子悬挂键发生反应，生成的VX3(V为N、P或As，X为卤素)气体有利于反应的发生，使得III-V族量子点核表面的III族和V族原子发生重组，形成原子比例更加稳定的III-V族量子点核，同时卤离子又可以与III-V族量子点核表面的阳离子(如III族阳离子，或者III族阳离子和II族阳离子)结合，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层金属卤化物，所述金属卤化物不仅可以钝化III-V族量子点核表面，又可以充当过渡外壳层的作用，从而更有效地抑制无辐射跃迁的发生，大大提高量子点的发光效率，所制备的量子点具有更高的发光效率(大于70％)。
具体地，上述步骤SA011中：所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，即III族阳离子前驱体可以只有金属卤化物前驱体，也可以除了金属卤化物前驱体外还可以包括其他前驱体，如异丙醇铝、醋酸铟、碳酸铟、硝酸铟、高氯酸铟、氰化铟、碳酸镓、硝酸镓、高氯酸镓、氰化镓、碳酸铝、硝酸铝、高氯酸铝、氰化铝等。而III族阳离子前驱体中的金属卤化物前驱体选自氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种。
上述步骤SB011中：所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，和/或所述第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，可以理解为：III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，或者第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，或者III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体同时都包括一种或多种金属卤化物前驱体；当所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体时，金属卤化物前驱体选自氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种；当第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体时，所述金属卤化物前驱体选自氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化汞、溴化汞和碘化汞中的至少一种；而所述第一II族阳离子前驱体除了金属卤化物前驱体外还可以包括其他前驱体，如醋酸锌、硬脂酸锌、十一烯酸锌、碳酸锌、硝酸锌、高氯酸锌、氰化锌、醋酸镉、硬脂酸镉、十一烯酸镉、碳酸镉、硝酸镉、高氯酸镉、氰化镉、醋酸镁、硬脂酸镁、十一烯酸镁、碳酸镁、硝酸镁、高氯酸镁、氰化镁、醋酸汞、碳酸汞、硝酸汞、高氯酸汞、氰化汞等中的至少一种。
对于步骤SA011中，卤离子与III-V族量子点核表面的III族阳离子结合形成金属卤化物，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层金属卤化物，所述金属卤化物包括氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种；
对于步骤SB011中，因引入了第一II族阳离子前驱体：II族阳离子会与III-V族量子点核表面的V族阴离子(如P)结合，从而留出III族阳离子空位，卤离子会与核表面的III族阳离子空位结合，同时卤离子还会与III-V族量子点核表面的II族阳离子结合，即卤离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合，相当于在量子点核表面完全或非完全包覆一层由III族金属卤化物和II族金属卤化物组成的金属卤化物材料，此时，金属卤化物材料包括III族金属卤化物如氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种，以及II族金属卤化物如氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化汞、溴化汞和碘化汞中的至少一种。所述III-V族量子点核表面完全或非完全包覆有由III族金属卤化物和II族金属卤化物组成的金属卤化物材料，可以更有效地包覆整个III-V族量子点核，从而有助于将激子更有效地束缚在核中，大大提高发光效率。
进一步地，在步骤SA012或SB012中的成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。因III-V族量子点核表面结合有卤离子，金属卤化物可以充当过渡外壳层的作用，更有利于I-VI族半导体外壳层生长。
即在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子。或者，在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族金属离子和卤离子。卤离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。这样，卤离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子形成的金属卤化物与II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，可以更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开，从而大大提高其发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
上述量子点的制备方法的优选实施例如实施例1-1至实施例1-6所示。
本发明一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的乙酰丙酮根离子；其中，所述乙酰丙酮根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合。
本发明另一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核、结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子，以及与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合的乙酰丙酮根离子。
乙酰丙酮根离子具有更小的径向维度和双齿的配位点，会与引入的羧酸等配体发生交换，乙酰丙酮根离子通过与III-V族量子点核表面的金属阳离子(如III族阳离子，或者III族阳离子和II族阳离子)结合，相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层乙酰丙酮金属化合物，这样可以减少III-V族量子点核表面的原始配体，实现成核与生长的分离，进而可以有效提高量子点的尺寸分散性，从而量子点显著收窄峰宽，使峰宽范围＜45nm。
进一步地，所述III-V族量子点核的材料选自GaP、GaN、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和InPGa中的至少一种。所述III族阳离子选自铟离子、镓离子和铝离子中的至少一种；所述II族阳离子选自锌离子、镉离子、汞离子和镁离子中的至少一种。所述乙酰丙酮根离子选自六氢乙酰丙酮根离子和六氟乙酰丙酮根离子中的至少一种。
具体地，对于III-V族量子点核，六氢乙酰丙酮根离子、六氟乙酰丙酮根离子会与表面的III族阳离子形成六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种。
具体地，当III-V族量子点核表面存在结合在核表面的II族阳离子时，则乙酰丙酮根离子会同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合，相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层乙酰丙酮金属化合物，形成包括III族乙酰丙酮金属化合物如六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种，以及II族金属乙酰丙酮化合物如六氢乙酰丙酮锌、六氢乙酰丙酮镉、六氢乙酰丙酮镁、六氢乙酰丙酮汞、六氟乙酰丙酮锌、六氟乙酰丙酮镉、六氟乙酰丙酮镁、六氟乙酰丙酮汞中的至少一种。
更进一步地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的酰丙酮根离子。或者，在另一进一步的实施方式中，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族金属离子和酰丙酮根离子。酰丙酮根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。这样，酰丙酮根离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子形成的乙酰丙酮金属化合物与II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，可以更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开，从而大大提高其发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
本发明一实施例中，上述量子点的一种制备方法包括如下步骤：
SA021：提供III族阳离子前驱体和配体；所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SA022：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
或者，另一种制备方法包括如下步骤：
SB021：提供III族阳离子前驱体、第一II族阳离子前驱体和配体；其中，所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，和/或所述第一II族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体；将所述III族阳离子前驱体、第二II族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SB022：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
传统III-V族量子点一般采用非配体溶剂和脂肪酸配体联用来制备，而脂肪酸配体的引入虽然提高了体系的反应速度，使得III-V族半导体量子点的成核过程加快，产生的晶核粒径相对均一，但是，脂肪酸配体通过羧酸根中的氧与III族阳离子结合，III族阳离子与氧的结合能比同周期的II族阳离子大，如In-O键间的结合能是Cd-O键间结合能的一倍数量级：一方面，羧酸配体在高温下会与InP量子点表面的In发生紧密结合，使得InP量子点表面的羧酸配体分布比II-VI族量子点要高很多；另一方面，羧酸配体与InP量子点表面的紧密结合非常不利于后续生长于成核阶段的分离，因此，移除III-V族量子点表面的致密的羧酸配体对实现成核与生长的分离非常有必要。而本发明实施例的上述制备方法中，通过在成核反应前，先在前驱体中引入至少一种乙酰丙酮金属盐前驱体，所述乙酰丙酮金属盐前驱体中的阳离子可以用于成核反应，另一方面在成核的瞬间由于乙酰丙酮根离子具有更小的径向维度和更多(2个)的配位点，会与羧酸配体发生交换，与III-V族量子点核表面的金属阳离子(如III族阳离子，或者III族阳离子和II族阳离子)结合，相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层乙酰丙酮金属化合物，从而可以减少III-V族量子点核表面的原始配体，进而实现成核与生长的分离。最终制得的量子点具有很好的尺寸分散性，可显著收窄峰宽，使峰宽范围＜45nm。
具体地，上述步骤SA021中：所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，即III族阳离子前驱体可以只有乙酰丙酮金属盐前驱体，也可以除了一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体外，还含有其他前驱体。而III族阳离子前驱体中的乙酰丙酮金属盐前驱体选自乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮铟、乙酰丙酮镓、六氟乙酰丙酮镓、乙酰丙酮铝和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种。
上述步骤SB021中：所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，和/或所述第一II族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，可以理解为，III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，或者第一II族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，或者III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体同时都包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体；当所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体时，乙酰丙酮金属盐前驱体选自乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮铟、乙酰丙酮镓、六氟乙酰丙酮镓、乙酰丙酮铝和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种；当所述第一II族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体时，乙酰丙酮金属盐前驱体选自乙酰丙酮锌、六氟乙酰丙酮锌、乙酰丙酮镉、六氟乙酰丙酮镉、乙酰丙酮镁、六氟乙酰丙酮镉和乙酰丙酮汞中。而II族阳离子前驱体也可以含有其他前驱体。
对于步骤SA021中，乙酰丙酮根离子与III-V族量子点核表面的III族阳离子结合形成六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种。
对于步骤SB021中，加入II族阳离子前驱体后，II族阳离子会与III-V族量子点核表面的V族阴离子(如P)结合，从而留出III族阳离子空位，小分子的乙酰丙酮根离子配体可以与III族阳离子表面的羧酸发生交换，因此，乙酰丙酮根离子同样与核表面的III族阳离子结合，同时，乙酰丙酮根离子还可以与结合在III-V族量子点核表面的II族阳离子结合，即乙酰丙酮根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合，相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由III族乙酰丙酮金属化合物和II族乙酰丙酮金属化合物组成的乙酰丙酮金属化合物。形成包括III族乙酰丙酮金属化合物包括六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种，以及II族乙酰丙酮金属化合物如六氢乙酰丙酮锌、六氢乙酰丙酮镉、六氢乙酰丙酮镁、六氢乙酰丙酮汞、六氟乙酰丙酮锌、六氟乙酰丙酮镉、六氟乙酰丙酮镁、六氟乙酰丙酮汞中的至少一种。
进一步地，在步骤SA022或SB022中的成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。
即在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的乙酰丙酮根离子。或者，在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族金属离子和乙酰丙酮根离子。乙酰丙酮根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。这样，乙酰丙酮根离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子形成的乙酰丙酮金属化合物与II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，可以更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开，从而大大提高其发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
上述量子点的制备方法的优选实施例如实施例2-1至实施例2-6所示。
本发明一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子和乙酰丙酮根离子；其中，所述卤离子和乙酰丙酮根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合。本发明另一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核，与所述III-V族量子点核表面的V族阴离子结合的II族阳离子，以及与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合的卤离子和乙酰丙酮根离子。本实施例的量子点中，III-V族量子点核表面同时结合有卤离子和乙酰丙酮根离子，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层有金属卤化物和乙酰丙酮金属化合物组成的混合材料。卤离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子结合，以钝化III-V族量子点核表面，有效的抑制无辐射跃迁的发生，从而避免共价键结合而成的III-V族量子点表面的大量缺陷态，而乙酰丙酮根离子具有更小的径向维度和双齿的配位点，会与引入的羧酸配体发生交换，这样可以减少III-V族量子点核表面的原始配体，实现成核与生长的分离。因此，通过卤离子和乙酰丙酮根离子可以与III-V族量子点核表面的阳离子结合协同形成一层有金属卤化物和乙酰丙酮金属化合物组成的混合材料，这样不仅可以钝化III-V族量子点核表面，大大提高量子点的发光效率，而且同时可以提高量子点的尺寸分散性，从而显著收窄峰宽；最终量子点发光效率大于70％，且峰宽范围＜45nm。
进一步地，III-V族量子点核的材料选自GaP、GaN、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和InPGa中的至少一种；所述III族阳离子选自铟离子、镓离子和铝离子中的至少一种；卤离子选自氯离子、溴离子和碘离子中的至少一种。所述乙酰丙酮根离子选自六氢乙酰丙酮根离子和六氟乙酰丙酮根离子中的至少一种。
具体地，对于III-V族量子点核，六氢乙酰丙酮根离子、六氟乙酰丙酮根离子会与III-V族量子点核表面的III族阳离子形成六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种。卤离子会与III-V族量子点核表面的III族阳离子形成如氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种。更进一步地，所述量子点还包括一外壳层，所述外壳层的材料为II-VI族半导体材料，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述量子点核表面的卤离子和乙酰丙酮根离子。卤离子和乙酰丙酮根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体材料组成的外壳层之间。这样通过卤离子、乙酰丙酮根离子和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
具体地，当III-V族量子点核表面存在结合在核表面的II族阳离子时，则乙酰丙酮根离子会同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层乙酰丙酮金属化合物和金属卤化物组成的混合材料，形成包括III族乙酰丙酮金属化合物如六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种，以及II族金属乙酰丙酮化合物如六氢乙酰丙酮锌、六氢乙酰丙酮镉、六氢乙酰丙酮镁、六氢乙酰丙酮汞、六氟乙酰丙酮锌、六氟乙酰丙酮镉、六氟乙酰丙酮镁、六氟乙酰丙酮汞中的至少一种。金属卤化物选自III族金属卤化物如氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种，以及II族金属卤化物如氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化汞、溴化汞和碘化汞中的至少一种。
更进一步地，所述量子点还包括一外壳层，所述外壳层的材料为II-VI族半导体材料，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子、卤离子和乙酰丙酮根离子。卤离子和乙酰丙酮根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体材料组成的外壳层之间。这样通过卤离子、乙酰丙酮根离子和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
本发明一实施例中，上述量子点的一种制备方法包括如下步骤：
SA031：提供III族阳离子前驱体和配体；所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属卤化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SA032：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
或者，另一种制备方法包括如下步骤：
SB031：提供阳离子前驱体和配体，所述阳离子前驱体为III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体，其中，所述阳离子前驱体中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属卤化物前驱体；将所述阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SB033：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
本发明实施例的上述制备方法中，通过在成核反应前，先在前驱体中引入至少一种乙酰丙酮金属盐前驱体和至少一种金属卤化物前驱体，这样在制备过程中，乙酰丙酮金属盐前驱体中的金属阳离子可以用于成核反应，另一方面在成核的瞬间由于乙酰丙酮根离子具有更小的径向维度和更多(2个)的配位点，会与羧酸配体发生交换，从而可以减少III-V族量子点核表面的原始配体，进而实现成核与生长的分离；而所述金属卤化物前驱体中的阳离子也可以用于成核反应，另一方面卤离子可以与已成核的III-V族量子点核表面的V族阴离子悬挂键发生反应，生成的VX3(V为N、P或As，X为卤素)气体有利于反应的发生，使得III-V族量子点核表面的III族和V族原子发生重组，形成原子比例更加稳定的III-V族量子点核，同时卤离子又可以与III-V族量子点核表面的阳离子结合以钝化III-V族量子点核表面；最终，卤离子和乙酰丙酮根离子可以同时与已成核的III-V族量子点核表面的阳离子结合，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层乙酰丙酮金属化合物和金属卤化物组成的混合材料，这样不仅可以钝化III-V族量子点核表面，大大提高量子点的发光效率，而且同时可以提高量子点的尺寸分散性，从而显著收窄峰宽；最终量子点发光效率大于70％，且峰宽范围＜45nm。
具体地，上述步骤SA031中：所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属卤化物前驱体，即III族阳离子前驱体可以只含有乙酰丙酮金属盐前驱体和金属卤化物前驱体，也可以除了乙酰丙酮金属盐前驱体和金属卤化物前驱体外，还含有其他前驱体；而III族阳离子前驱体中乙酰丙酮金属盐前驱体选自乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮铟、乙酰丙酮镓、六氟乙酰丙酮镓、乙酰丙酮铝和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种，金属卤化物前驱体氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种。
上述步骤SB031中：所述阳离子前驱体(III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体)中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属卤化物前驱体可以理解为如下多种情况：(1)III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属卤化物前驱体；(2)第一II族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属卤化物前驱体；(3)III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体(III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属卤化物前驱体)，且第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体(第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体)；(4)III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体(III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体)，且第一II族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体(第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属卤化物前驱体)等多种情况；只要III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体组成的阳离子前驱体中同时含有卤离子和乙酰丙酮根离子即可。
对于步骤SA031中，卤离子和乙酰丙酮根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子结合；相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由III乙酰丙酮金属化合物和III金属卤化物组成的混合材料。
对于步骤SB031中，加入II族阳离子前驱体后，II族阳离子会与III-V族量子点核表面的V族阴离子(如P)结合，从而留出III族阳离子空位，小分子的卤离子和乙酰丙酮根离子配体均可以与核表面的III族阳离子结合，同时卤离子乙酰丙酮根离子还可以与结合在III-V族量子点核表面的II族阳离子结合，即卤离子和乙酰丙酮根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合。相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由II族乙酰丙酮金属化合物、III乙酰丙酮金属化合物、II族金属卤化物和III金属卤化物组成的混合材料。
进一步地，在步骤SA032或SB032中的成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。
即在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的乙酰丙酮根离子和卤离子。或者，在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族金属离子、乙酰丙酮根离子和卤离子。卤离子、乙酰丙酮根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。这样，卤离子、乙酰丙酮根离子分别与III-V族量子点核表面的金属阳离子形成的金属卤化物、乙酰丙酮金属化合物与II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，可以更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开，从而大大提高其发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
上述量子点的制备方法的优选实施例如实施例3-1至实施例3-6所示。
本发明一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的氢氧根离子；其中，所述氢氧根离子与所述量子点核表面的III族阳离子结合。
本发明另一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核，与所述III-V族量子点核表面的V族阴离子结合的II族阳离子，以及与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合的氢氧根离子。
所述实施方式的量子点，氢氧根离子与III-V族量子点核表面的III金属阳离子结合，相当于在III-V族量子点核表面形成一层完全包覆或非完全于量子点核的金属氢氧化物，不仅可以钝化III-V族量子点核表面，同时也可以作为一层缓冲外壳层，可以有效地减少III-V族量子点核与II-VI族半导体外壳层间的晶格适配问题，有利于厚外壳层的生长，因此所述氢氧根离子结合在III-V族量子点核表面可以大大提升量子点的稳定性。所述III族阳离子选自铟离子、镓离子和铝离子中的至少一种；所述II族阳离子选自锌离子、镉离子、汞离子和镁离子中的至少一种。进一步地，所述III-V族量子点核的材料选自GaP、GaN、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和InPGa中的至少一种。
具体地，对于III-V族量子点核，氢氧根离子会与表面的III族阳离子形成相当金属氢氧化物层的结构，例如，形成氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种。更进一步地，所述量子点还包括一外壳层，所述外壳层的材料为II-VI族半导体材料，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合所述III-V族量子点核表面的氢氧根离子。优选地，所述II-VI族半导体材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
具体地，当III-V族量子点核表面存在结合在核表面的II族阳离子时，则氢氧根离子会同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合，形成一层完全包覆或非完全包覆于量子点核表面的金属氢氧化物，此时的金属氢氧化物包括III族金属氢氧化物如氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种，以及II族金属氢氧化物如氢氧化锌、氢氧化镉、氢氧化镁和氢氧化汞中的至少一种。更进一步优选地，所述量子点还包括一外壳层，所述外壳层的材料为II-VI族半导体材料，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子和氢氧根离子。氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。
这样，通过氢氧根离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子形成相当于金属氢氧化物层的结构和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
更进一步地，所述II-VI族半导体材料组成的外壳层的厚度为3-5nm，因相当金属氢氧化物层的存在，使得II-VI族半导体外壳层的厚度增大，进而提高核壳量子点的发光效率。
本发明一实施例中，上述量子点的一种制备方法包括如下步骤：
SA041：提供III族阳离子前驱体和配体；所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，进行第一加热处理，得到混合溶液；向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SA042：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
或者，另一种制备方法包括如下步骤：
SB041：提供阳离子前驱体和配体，所述阳离子前驱体为III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体，其中，所述阳离子前驱体中包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体；将所述阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SB042：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
本发明实施例的上述制备方法中，通过在成核反应前，先在前驱体中引入至少一种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，这样在制备过程中，金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体中的金属离子参与III-V族量子点核的形成，而金属氧化物前驱体中的阴离子即O2-先与反应体系溶液中的质子结合形成OH-，OH-可以快速与III-V族量子点核表面的阳离子(如III族阳离子，或者III族阳离子和II族阳离子)进行结合，形成一层完全包覆或非完全包覆III-V族量子点表面的金属氧化物层，不仅可以有效钝化III-V族量子点核表面，同时也可以作为一层缓存外壳层有效地减少核与外壳层间的晶格适配问题，有利于厚外壳层的生长。
上述步骤SA041中：所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体，即III族阳离子前驱体可以只含有一种或多种金属氧化物前驱体，或者III族阳离子前驱体可以只含有一种或多种金属氢氧化物前驱体，或者III族阳离子前驱体可以同时有一种或多种金属氧化物前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体。另外，III族阳离子前驱体除了含有一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体外，还可以含有其他前驱体。而所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体时，金属氧化物前驱体选自氧化铟、氧化镓、氧化铝的至少一种；和/或，所述III族阳离子前驱体包括包括一种或多种金属氢氧化物前驱体时，III族金属氢氧化物前驱体选自氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种。
上述步骤SB041中：所述阳离子前驱体(III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体)中包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体可以理解为如下多种情况：(1)III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，此时，III族阳离子前驱体可以只含有一种或多种金属氧化物前驱体，或者III族阳离子前驱体可以只含有一种或多种金属氢氧化物前驱体，或者III族阳离子前驱体可以同时含有一种或多种金属氧化物前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体。(2)第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，此时，第一II族阳离子前驱体可以只含有一种或多种金属氧化物前驱体，或者第一II族阳离子前驱体可以只含有一种或多种金属氢氧化物前驱体，或者第一II族阳离子前驱体可以同时含有一种或多种金属氧化物前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体。(3)III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体，且第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体；(4)III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氢氧化物前驱体，且第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体。(5)III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体，且第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体等等多种情况，只要III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体组成的混合物中，存在O2-和/或OH-即可。对于所述第一II族阳离子前驱体中的一种或多种金属氧化物和/或金属氢氧化物，金属氧化物选自氧化铟、氧化镓、氧化铝的至少一种，金属氢氧化物选自氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种。对于所述第一II族阳离子前驱体中的金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，II族金属氧化物选自氧化锌、氧化镉、氧化镁、氢氧化镁和氧化汞中的至少一种，II族金属氢氧化物选自氢氧化锌、氢氧化镉、氢氧化镁和氢氧化汞中的至少一种。而第一II族阳离子前驱体除了金属氧化物和/或金属氢氧化物外，也可以含有其他前驱体。
对于步骤SA041中，III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物和/或金属氢氧化物，金属氧化物中的阴离子即O2-先与反应体系溶液中的质子结合形成OH-，OH-会与III-V族量子点核表面的III族阳离子结合，相当于在量子点核表面形成一层包覆于量子点核的金属氢氧化物，所述金属氢氧化物即为氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种；
对于步骤SB041中，因引入了第一II族阳离子前驱体：II族阳离子会与III-V族量子点核表面的V族阴离子(如P)结合，从而留出III族阳离子空位，OH-与核表面的III族阳离子结合，同时OH-还会与结合在III-V族量子点核表面的II族阳离子结合，相当于在量子点核表面形成一层包覆于量子点核的由II金属氢氧化物和由III金属氢氧化物组成的混合材料，此时，所述III族金属氢氧化物如氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种，所述II族金属氢氧化物如氢氧化锌、氢氧化镉、氢氧化镁和氢氧化汞中的至少一种。
进一步地，在步骤SA042或SB042中的成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。
即在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合所述III-V族量子点核表面氢氧根离子。或在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子和氢氧根离子。氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。这样，通过氢氧根离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子形成相当于金属氢氧化物层的结构和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。优选地，所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种。
上述量子点的制备方法的优选实施例如实施例4-1至实施例4-6所示。
本发明一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子和氢氧根离子；其中，所述卤离子和氢氧根离子与所述量子点核表面的III族阳离子结合。
本发明另一实施例中，提供一种量子点，与所述III-V族量子点核表面的V族阴离子结合的II族阳离子，以及与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合的卤离子和氢氧根离子。
本实施例的量子点中，卤离子和氢氧根离子与III-V族量子点核表面的阳离子结合，相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由金属卤化物和金属氢氧化物组成的混合材料层，卤离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子结合，以钝化III-V族量子点核表面，有效的抑制无辐射跃迁的发生，从而避免共价键结合而成的III-V族量子点表面的大量缺陷态，而氢氧根离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子结合不仅也可以钝化III-V族量子点核表面，同时还可以作为一层缓冲外壳层，可以有效地减少III-V族量子点核与II-VI族半导体外壳层间的晶格适配问题，有利于厚外壳层的生长，提高量子点的发光效率(大于70％)，且升量子点的稳定性。
进一步地，III-V族量子点核的材料选自GaP、GaN、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和InPGa中的至少一种；所述III族阳离子选自铟离子、镓离子和铝离子中的至少一种；所述II族阳离子选自锌离子、镉离子、汞离子和镁离子中的至少一种；卤离子选自氯离子、溴离子和碘离子中的至少一种。氢氧根离子形成的III族金属氢氧化物如氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种，氢氧根离子形成的II族金属氢氧化物如氢氧化锌、氢氧化镉、氢氧化镁和氢氧化汞中的至少一种。卤离子形成的III族金属卤化物如氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种，卤离子形成II族金属卤化物如氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化汞、溴化汞和碘化汞中的至少一种。
更进一步优选地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子和氢氧根离子。卤离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。
更进一步优选地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子、卤离子和氢氧根离子。卤离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。
这样，卤离子钝化III-V族量子点核表面，有效抑制无辐射跃迁的发生，氢氧根离子可以使III-V族量子点核与II-VI族半导体外壳层间的晶格适配，II-VI族半导体外壳层更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开；如此通过卤离子、氢氧根离子和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种；更进一步地，所述II-VI族半导体外壳层的厚度为3-5nm。
本发明一实施例中，上述量子点的一种制备方法包括如下步骤：
SA051：提供III族阳离子前驱体和配体；所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SA052：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
或者，另一种制备方法包括如下步骤：
SB051：提供阳离子前驱体和配体，所述阳离子前驱体为III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体，其中，所述阳离子前驱体中包括一种或多种金属卤化物前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体；将所述阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；；
SB052：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
本发明实施例的上述制备方法中，通过在成核反应前，先在成核过程中向反应体系中引入至少一种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，以及至少一种金属卤化物前驱体；这样在制备过程中，所述金属卤化物前驱体中一方面阳离子可以用于成核反应，另一方面卤离子可以与已成核的III-V族量子点核表面的V族阴离子悬挂键发生反应，生成的VX3(V为N、P或As，X为卤素)气体有利于反应的发生，使得III-V族量子点核表面的III族和V族原子发生重组，形成原子比例更加稳定的III-V族量子点核，同时卤离子又可以与III-V族量子点核表面的阳离子结合以钝化III-V族量子点核表面；金属氧化物和/或金属氢氧化物中的金属离子也参与III-V族量子点核的形成，而金属氧化物中的阴离子即O2-先与反应体系溶液中的质子结合形成OH-，最终OH-可以快速与III-V族量子点核表面的阳离子进行结合，OH-与III-V族量子点核表面的金属结合后形成金属氢氧化物，可以有效钝化III-V族量子点核表面，有效地减少核与外壳层间的晶格适配问题，有利于厚外壳层的生长。本实施例的制备方法最终得到的量子点中，III-V族量子点核表面既结合了卤离子，同时结合氢氧根离子，这样通过协同作用，不仅可以钝化III-V族量子点核表面，大大提高量子点的发光效率，最终量子点发光效率大于70％，同时有利于厚外壳层的生长，可以大大提升量子点的稳定性。
上述步骤SA051中：III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，且包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，可以理解为：(1)III族阳离子前驱体同时有一种或多种金属卤化物前驱体和一种或多种金属氧化物前驱体，(2)III族阳离子前驱体同时有一种或多种金属卤化物前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体，(3)III族阳离子前驱体同时有一种或多种金属卤化物前驱体、一种或多种金属氧化物前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体。此外，III族阳离子前驱体除了含有一种或多种金属卤化物前驱体、一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物外前驱体，还含有其他前驱体。
上述步骤SB051中：所述阳离子前驱体(III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体)中包括一种或多种金属卤化物前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体，可以理解为如下多种情况：(1)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，且包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体；(2)所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种金属卤化物前驱体，且包括一种或多种金属氧化物和/或金属氢氧化物前驱体，(3)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体(第III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体)，同时，所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种金属氧化物和/或金属氢氧化物(第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属卤化物前驱体)；(4)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体(第III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属卤化物前驱体)，同时，所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种金属卤化物前驱体(所述第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体)；等等多种情况；只要III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体组成的阳离子前驱体中同时含有卤离子，以及O2-和/或OH-即可。
对于步骤SA051中，卤离子和氢氧根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子结合；相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由III族金属卤化物和III族金属氢氧化物组成的混合材料层。所述III族金属氢氧化物如氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种。金属卤化物选自III族金属卤化物如氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种。
对于步骤SB051中，加入II族阳离子前驱体后，II族阳离子会与III-V族量子点核表面的V族阴离子(如P)结合，从而留出III族阳离子空位，小分子的卤离子和氢氧根离子配体均可以与核表面的III族阳离子结合，同时卤离子和氢氧根离子还可以与结合在III-V族量子点核表面的II族阳离子结合，即卤离子和氢氧根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合。相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由II族金属卤化物、III族金属卤化物、II族金属金属氢氧化物和III族金属氢氧化物组成的混合材料层。
进一步地，在步骤SA052或SB052中的成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。
即在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子和氢氧根离子。卤离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。
或在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子、卤离子和氢氧根离子。卤离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。
这样，卤离子钝化III-V族量子点核表面，有效抑制无辐射跃迁的发生，氢氧根离子可以使III-V族量子点核与II-VI族半导体外壳层间的晶格适配，II-VI族半导体外壳层更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开；如此通过卤离子、氢氧根离子和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种；更进一步地，所述II-VI族半导体外壳层的厚度为3-5nm。
上述量子点的制备方法的优选实施例如实施例5-1至实施例5-6所示。
本发明一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的乙酰丙酮根离子和氢氧根离子；其中，所述乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合。
本发明另一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核，与所述III-V族量子点核表面的V族阴离子结合的II族阳离子，以及与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合的乙酰丙酮根离子和氢氧根离子。
本实施例的量子点中，乙酰丙酮根离子具有更小的径向维度和双齿的配位点，会与引入的羧酸配体发生交换，这样可以减少III-V族量子点核表面的原始配体，实现成核与生长的分离，氢氧根离子与III-V族量子点核表面的阳离子结合不仅也可以钝化III-V族量子点核表面，同时还可以作为一层缓冲外壳层，可以有效地减少III-V族量子点核与II-VI族半导体外壳层间的晶格适配问题，有利于厚外壳层的生长。因此，通过乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与III-V族量子点核表面的阳离子结合，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由乙酰丙酮金属化合物和金属氢氧化物组成的混合材料层。在一种实施方式中，所述乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合形成III族乙酰丙酮金属化合物和III族金属氢氧化物。在一种实施方式中，所述乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子与II阳离子结合形成III族乙酰丙酮金属化合物、II族乙酰丙酮金属化合物、II族金属氢氧化物和III族金属氢氧化物。混合材料不仅提高了量子点的尺寸分散性，从而显著收窄峰宽，而且有利于厚外壳层的生长，可以大大提升量子点的稳定性。
进一步地，III-V族量子点核的材料选自GaP、GaN、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和InPGa中的至少一种；所述III族阳离子选自铟离子、镓离子和铝离子中的至少一种；所述II族阳离子选自锌离子、镉离子、汞离子和镁离子中的至少一种。所述乙酰丙酮根离子选自六氢乙酰丙酮根离子和六氟乙酰丙酮根离子中的至少一种。
所述III族乙酰丙酮金属化合物如六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种。所述II族金属乙酰丙酮化合物如六氢乙酰丙酮锌、六氢乙酰丙酮镉、六氢乙酰丙酮镁、六氢乙酰丙酮汞、六氟乙酰丙酮锌、六氟乙酰丙酮镉、六氟乙酰丙酮镁、六氟乙酰丙酮汞中的至少一种。氢氧根离子形成的III族金属氢氧化物如氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种，氢氧根离子形成的II族金属氢氧化物如氢氧化锌、氢氧化镉、氢氧化镁和氢氧化汞中的至少一种
更进一步优选地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的乙酰丙酮根离子和氢氧根离子。乙酰丙酮根离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。
更进一步优选地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子。乙酰丙酮根离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。通过乙酰丙酮根离子、氢氧根离子和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种；更进一步地，所述II-VI族半导体外壳层的厚度为3-5nm。
本发明一实施例中，上述量子点的一种制备方法包括如下步骤：
SA061：提供III族阳离子前驱体和配体；所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SA062：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
或者，另一种制备方法包括如下步骤：
SB061：提供阳离子前驱体和配体，所述阳离子前驱体为III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体，其中，所述阳离子前驱体中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体；将所述阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SB062：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
本实施例的量子点制备方法中，通过在成核反应前，先在成核过程中向反应体系中引入至少一种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，以及至少一种乙酰丙酮金属盐前驱体；这样在制备过程中，乙酰丙酮金属盐前驱体中的阳离子可以用于成核反应，另一方面在成核的瞬间由于乙酰丙酮根离子具有更小的径向维度和更多(2个)的配位点，会与羧酸配体发生交换，从而可以减少III-V族量子点核表面的原始配体，进而实现成核与生长的分离；金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体中的金属离子也参与III-V族量子点核的形成，而金属氧化物前驱体中的阴离子即O2-先与反应体系溶液中的质子结合形成OH-，最终OH-可以快速与III-V族量子点核表面的阳离子进行结合有效钝化III-V族量子点核表面，同时还作为一层缓存外壳层有效地减少核与外壳层间的晶格适配问题，有利于厚外壳层的生长。本实施例制备方法最终得到的量子点，通过乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与III-V族量子点核表面的阳离子结合，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由乙酰丙酮金属化合物和金属氢氧化物组成的混合材料层，混合材料不仅提高了量子点的尺寸分散性，从而显著收窄峰宽(峰宽范围＜45nm)，而且有利于厚外壳层的生长，可以大大提升量子点的稳定性。
对于步骤SA061中，乙酰丙酮根离子和氢氧根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子结合；在一种实施方式中，所述乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合形成III族乙酰丙酮金属化合物和III族金属氢氧化物，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由III族乙酰丙酮金属化合物和III族金属氢氧化物组成的混合材料层。
对于步骤SB061中，加入II族阳离子前驱体后，II族阳离子会与III-V族量子点核表面的V族阴离子(如P)结合，从而留出III族阳离子空位，小分子的乙酰丙酮根离子和氢氧根离子配体均可以与核表面的III族阳离子结合，同时乙酰丙酮根离子和氢氧根离子还可以与结合在III-V族量子点核表面的II族阳离子结合，即乙酰丙酮根离子和氢氧根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合。相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层III族乙酰丙酮金属化合物、II族乙酰丙酮金属化合物、II族金属氢氧化物和III族金属氢氧化物组成的混合材料层。
在一种实施方式中，所述乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合形成III族乙酰丙酮金属化合物和III族金属氢氧化物。在一种实施方式中，所述乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子与II阳离子结合形成III族乙酰丙酮金属化合物、II族乙酰丙酮金属化合物、II族金属氢氧化物和III族金属氢氧化物。
上述步骤SA061中：所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，且包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，可以理解为：(1)III族阳离子前驱体同时有一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属氧化物前驱体，(2)III族阳离子前驱体同时有一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体，(3)III族阳离子前驱体同时有一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体、一种或多种金属氧化物前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体。此外，III族阳离子前驱体除了含有一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体、一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体外，还含有其他前驱体。
上述步骤SB061中：所述阳离子前驱体(III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体)中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体，可以理解为如下多种情况：(1)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，且包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体；(2)所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，且包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，(3)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体(第III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体)，同时，所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体(第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体)；(4)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体(第III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体)，同时，所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体(所述第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体)等多种情况；只要III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体组成的混合物中同时含有乙酰丙酮根离子，以及O2-和/或OH-即可。
进一步地，在步骤SA062或SB062中的成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。即在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的乙酰丙酮根离子和氢氧根离子，卤离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。或在所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子，乙酰丙酮根离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。通过乙酰丙酮根离子、氢氧根离子和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种；更进一步地，所述II-VI族半导体外壳层的厚度为3-5nm。
上述量子点的制备方法的优选实施例如实施例6-1至实施例6-6所示。
本发明一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子；其中，所述卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合。
本发明另一实施例中，提供一种量子点，包括III-V族量子点核，与所述III-V族量子点核表面的V族阴离子结合的II族阳离子，以及与III-V族量子点核表面III族阳离子和II族阳离子结合的卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子。
本实施例的量子点中，卤离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子结合，以钝化III-V族量子点核表面，有效的抑制无辐射跃迁的发生，从而避免共价键结合而成的III-V族量子点表面的大量缺陷态，乙酰丙酮根离子具有更小的径向维度和双齿的配位点，会与引入的羧酸配体发生交换，这样可以减少III-V族量子点核表面的原始配体，实现成核与生长的分离，氢氧根离子与III-V族量子点核表面的金属阳离子结合不仅也可以钝化III-V族量子点核表面，同时还可以作为一层缓冲外壳层，可以有效地减少III-V族量子点核与II-VI族半导体外壳层间的晶格适配问题，有利于厚外壳层的生长。因此，通过卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与III-V族量子点核表面的阳离子结合，相当于在III-V族量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由乙酰丙酮金属化合物和金属氢氧化物组成的混合材料层。在一种实施方式中，所述乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子结合形成III族乙酰丙酮金属化合物、III族金属氢氧化物和III族金属卤化物。在一种实施方式中，所述乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与所述III-V族量子点核表面的III族阳离子与II阳离子结合形成III族乙酰丙酮金属化合物、II族乙酰丙酮金属化合物、II族金属氢氧化物、III族金属氢氧化物、II族金属卤化物和III族金属卤化物。通过卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子与III-V族量子点核表面的阳离子结合协同形成一混合材料层，不仅大大提高量子点的发光效率(大于70％)，而且提高了量子点的尺寸分散性，从而显著收窄峰宽(峰宽范围＜45nm)，同时有利于厚外壳层的生长，可以大大提升量子点的稳定性。
进一步地，III-V族量子点核的材料选自GaP、GaN、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和InPGa中的至少一种；所述III族阳离子选自铟离子、镓离子和铝离子中的至少一种；所述II族阳离子选自锌离子、镉离子、汞离子和镁离子中的至少一种；卤离子选自氯离子、溴离子和碘离子中的至少一种。所述乙酰丙酮根离子选自六氢乙酰丙酮根离子和六氟乙酰丙酮根离子中的至少一种。
所述III族乙酰丙酮金属化合物如六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种。所述II族金属乙酰丙酮化合物如六氢乙酰丙酮锌、六氢乙酰丙酮镉、六氢乙酰丙酮镁、六氢乙酰丙酮汞、六氟乙酰丙酮锌、六氟乙酰丙酮镉、六氟乙酰丙酮镁、六氟乙酰丙酮汞中的至少一种。所述III族金属卤化物如氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种。所述II族金属卤化物如氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化汞、溴化汞和碘化汞中的至少一种。
更进一步优选地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子。卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间
更进一步优选地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子、卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子。卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。卤离子钝化III-V族量子点核表面，有效抑制无辐射跃迁的发生，乙酰丙酮根离子实现成核与生长的分离，氢氧根离子可以使III-V族量子点核与II-VI族半导体外壳层间的晶格适配，II-VI族半导体外壳层更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开；如此，通过卤离子、乙酰丙酮根离子、氢氧根离子和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种；更进一步地，所述II-VI族半导体外壳层的厚度为3-5nm。
本发明一实施例中，上述量子点的一种制备方法包括如下步骤：
SA071：提供III族阳离子前驱体和配体；所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体、一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SA072：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
或者，另一种制备方法包括如下步骤：
SB071：提供阳离子前驱体和配体，所述阳离子前驱体为III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体，其中，所述阳离子前驱体中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体、一种或多种金属卤化物前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体；将所述阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
SB072：将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
本发明实施例的上述制备方法中，通过在成核反应前，先在成核过程中向反应体系中引入至少一种金属氧化物和/或金属氢氧化物，以及至少一种乙酰丙酮金属盐前驱体和至少一种金属卤化物前驱体；这样在制备过程中，乙酰丙酮金属盐前驱体中的阳离子可以用于成核反应，另一方面在成核的瞬间由于乙酰丙酮根离子具有更小的径向维度和更多(2个)的配位点，会与羧酸配体发生交换，从而可以减少III-V族量子点核表面的原始配体，进而实现成核与生长的分离；金属卤化物前驱体中的阳离子可以用于成核反应，另一方面卤离子可以与已成核的III-V族量子点核表面的V族阴离子悬挂键发生反应，生成的VX3(V为N、P或As，X为卤素)气体有利于反应的发生，使得III-V族量子点核表面的III族和V族原子发生重组，形成原子比例更加稳定的III-V族量子点核，同时卤离子又可以与III-V族量子点核表面的阳离子结合以钝化III-V族量子点核表面；金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体中的金属离子也参与III-V族量子点核的形成，而金属氧化物前驱体中的阴离子即O2-先与反应体系溶液中的质子结合形成OH-，这样前驱体中引入的金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体所产生的阴离子只存在OH-，最终OH-可以快速与III-V族量子点核表面的阳离子进行结合不仅有效钝化III-V族量子点核表面，同时还作为一层缓存外壳层有效地减少核与外壳层间的晶格适配问题，有利于厚外壳层的生长。本实施例的制备方法最终得到的量子点中，III-V族量子点核表面同时结合了乙酰丙酮根离子、卤离子和氢氧根离子，这样不仅大大提高量子点的发光效率(大于70％)，而且提高了量子点的尺寸分散性，从而显著收窄峰宽(峰宽范围＜45nm)，同时有利于厚外壳层的生长，可以大大提升量子点的稳定性。
上述步骤SA071中：所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体、一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体，可以理解为：(1)III族阳离子前驱体同时有一种或多种金属卤化物前驱体、一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属氧化物前驱体，(2)III族阳离子前驱体同时有一种或多种金属卤化物前驱体、一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体，(3)III族阳离子前驱体同时有一种或多种金属卤化物前驱体、一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体、一种或多种金属氧化物前驱体和一种或多种金属氢氧化物前驱体。此外，III族阳离子前驱体除了含有一种或多种金属卤化物、一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体、一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体外，还含有其他前驱体。
上述步骤SB071中：所述阳离子前驱体(III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体)中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体、一种或多种金属卤化物以及一种或多种金属氧化物前驱体和/或一种或多种金属氢氧化物前驱体，可以理解为如下多种情况：(1)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体和一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，且包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体；(2)所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种金属卤化物前驱体和一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体前驱体，且包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，(3)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体(第III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，一种或多种金属卤化物)，同时，所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种金属卤化物和一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体(第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体)；(4)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体(第III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体，一种或多种金属卤化物前驱体)，同时，所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种金属卤化物和一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体(所述第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体)；(5)所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物(第III族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体，一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体)，同时，所述第一II族阳离子前驱体中包括一种或多种乙酰丙酮金属盐前驱体和一种或多种金属氧化物前驱体和/或金属氢氧化物前驱体(第一II族阳离子前驱体还可以进一步包括一种或多种金属卤化物)等多种情况；只要III族阳离子前驱体和第一II族阳离子前驱体组成的阳离子前驱体混合物中同时含有卤离子、乙酰丙酮根离子，以及O2-和/或OH-即可。
对于步骤SA071中，乙酰丙酮根离子、卤离子和氢氧根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子结合；相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由III族金属卤化物、III族金属氢氧化物、III族金属乙酰丙酮化合物组成的混合材料层。所述III族金属氢氧化物如氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种。III族金属乙酰丙酮化合物包括六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种。III族金属卤化物包括氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种，
对于步骤SB071中，加入II族阳离子前驱体后，II族阳离子会与III-V族量子点核表面的V族阴离子(如P)结合，从而留出III族阳离子空位，乙酰丙酮根离子、卤离子和氢氧根离子配体均可以与核表面的III族阳离子结合，同时乙酰丙酮根离子、卤离子和氢氧根离子还可以与结合在III-V族量子点核表面的II族阳离子结合，即乙酰丙酮根离子、卤离子和氢氧根离子同时与III-V族量子点核表面的III族阳离子和II族阳离子结合。相当于在量子点核表面完全包覆或非完全包覆一层由II族金属卤化物、III族金属卤化物、II族金属金属氢氧化物、III族金属氢氧化物、II族金属乙酰丙酮化合物和III族金属乙酰丙酮化合物组成的混合材料层。III族乙酰丙酮金属化合物包括六氢乙酰丙酮铟、六氢乙酰丙酮镓、六氢乙酰丙酮铝、六氟乙酰丙酮铟、六氟乙酰丙酮镓和六氟乙酰丙酮铝中的至少一种，II族金属乙酰丙酮化合物包括六氢乙酰丙酮锌、六氢乙酰丙酮镉、六氢乙酰丙酮镁、六氢乙酰丙酮汞、六氟乙酰丙酮锌、六氟乙酰丙酮镉、六氟乙酰丙酮镁、六氟乙酰丙酮汞中的至少一种。III族金属卤化物包括氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种，II族金属卤化物包括氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化汞、溴化汞和碘化汞中的至少一种。III族金属氢氧化物包括氢氧化铟、氢氧化镓和氢氧化铝中的至少一种，以及II族金属氢氧化物包括氢氧化锌、氢氧化镉、氢氧化镁和氢氧化汞中的至少一种。
进一步地，在步骤SA072或SB072中的成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。更进一步优选地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子。卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间
更进一步优选地，所述III-V族量子点核表面包覆一层II-VI族半导体外壳层，所述外壳层包覆所述III-V族量子点核以及结合在所述III-V族量子点核表面的II族阳离子、卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子。卤离子、乙酰丙酮根离子和氢氧根离子位于所述III-V族量子点核和所述II-VI族半导体外壳层之间。卤离子钝化III-V族量子点核表面，有效抑制无辐射跃迁的发生，乙酰丙酮根离子实现成核与生长的分离，氢氧根离子可以使III-V族量子点核与II-VI族半导体外壳层间的晶格适配，II-VI族半导体外壳层更有效地将局限在核中的载流子与充当非辐射复合跃迁中心的表面态分开；如此，通过卤离子、乙酰丙酮根离子、氢氧根离子和II-VI族半导体外壳层协同作用，形成的核壳量子点结构，具有更高的发光效率。所述II-VI族半导体外壳层的材料选自CdS、CdSe、CdO、CdTe、HgO、HgS、HgTe、HgSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、MgSe、MgS、MgTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、MgZnSe和MgZnS中的至少一种；更进一步地，所述II-VI族半导体外壳层的厚度为3-5nm。
上述量子点的制备方法的优选实施例如实施例7-1至实施例7-6所示。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1-1
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，1mmol醋酸锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.3ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnS核壳量子点。
实施例1-2
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，1mmol醋酸锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例1-3
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，1mmol醋酸锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例1-4
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol醋酸锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.5ml辛硫醇和3mmol油酸锌。反应30mins，得到InP/GaP/ZnS核壳量子点。
实施例1-5
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol醋酸锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例1-6
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol醋酸锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例2-1
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.3ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnS核壳量子点。
实施例2-2
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例2-3
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例2-4
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol乙酰丙酮镓，1.5mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.5ml辛硫醇和3mmol油酸锌。反应30mins，得到InP/GaP/ZnS核壳量子点。
实施例2-5
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol乙酰丙酮镓，1.5mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例2-6
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol乙酰丙酮镓，1.5mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例3-1
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol氯化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.3ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnS核壳量子点。
实施例3-2
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol氯化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例3-3
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol氯化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例3-4
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.5ml辛硫醇和3mmol油酸锌。反应30mins，得到InP/GaP/ZnS核壳量子点。
实施例3-5
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例3-6
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol乙酰丙酮锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例4-1
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氧化铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.3ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnS核壳量子点。
实施例4-2
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氧化铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例4-3
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氧化铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例4-4
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氧化铟，0.17mmol氧化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.5ml辛硫醇和3mmol油酸锌。反应30mins，得到InP/GaP/ZnS核壳量子点。
实施例4-5
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氧化铟，0.17mmol氧化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例4-6
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氧化铟，0.17mmol氧化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例5-1
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.3ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnS核壳量子点。
实施例5-2
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例5-3
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例5-4
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，0.17mmol氧化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.5ml辛硫醇和3mmol油酸锌。反应30mins，得到InP/GaP/ZnS核壳量子点。
实施例5-5
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，0.17mmol氧化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例5-6
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol氯化铟，0.17mmol氧化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例6-1
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.3ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnS核壳量子点。
实施例6-2
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例6-3
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，1mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例6-4
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol乙酰丙酮镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.5ml辛硫醇和3mmol油酸锌。反应30mins，得到InP/GaP/ZnS核壳量子点。
实施例6-5
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol乙酰丙酮镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例6-6
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol乙酰丙酮镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例7-1
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.5mmol氧化锌，0.5mmol氯化锌加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.3ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnS核壳量子点。
实施例7-2
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.5mmol氧化锌，0.5mmol氯化锌加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例7-3
(1)制备量子点核InP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.5mmol氧化锌，0.5mmol氯化锌加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.15mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
实施例7-4
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.5ml辛硫醇和3mmol油酸锌。反应30mins，得到InP/GaP/ZnS核壳量子点。
实施例7-5
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSe/ZnS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦。反应20mins后，加入0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应40mins，得到InP/ZnSe/ZnS核壳量子点。
实施例7-6
(1)制备量子点核InP/GaP:Zn溶液
室温下，将0.2mmol乙酰丙酮铟，0.17mmol氯化镓，1.5mmol氧化锌，加入到50ml三口烧瓶中，然后加入1ml油酸，10ml十八烯。在真空保护下在80℃抽真空60mins，随后在氮气气氛保护下在140℃排氮气60mins。升温至280℃下，加入0.3mmol三(三甲硅烷基)膦，反应2mins，得到InP/GaP:Zn量子点核溶液。
(2)合成包覆所述量子点核InP/GaP:Zn的量子点壳层ZnSeS
在300℃下，向所述InP/GaP:Zn量子点核溶液中加入0.2mmol硒化三丁基膦、0.2ml辛硫醇和2mmol油酸锌。反应60mins，得到InP/ZnSeS核壳量子点。
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 (12)

1.一种量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供III族阳离子前驱体和配体，所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族量子点核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属卤化物前驱体选自氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种；和/或
所述V族阴离子前驱体选自三(三甲硅烷基)膦，三(三甲锗烷基)膦、三(二甲胺基)磷，三(二乙氨基)磷、三乙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三苯基膦、三环己基膦、三(三甲硅烷基)砷、三(二甲胺基)砷，三(二乙氨基)砷、三乙基砷、三丁基砷、三辛基砷、三苯基砷、三环己基砷、氧化砷、氯化砷、溴化砷、碘化砷、硫化砷和氨气中的至少一种；和/或
所述配体选自油酸、C4-C20饱和脂肪酸、被C6-C22烷基取代的膦、被C6-C22烷基取代的氧膦、C6-C22伯胺、C6-C22仲胺和C6-C40叔胺中的至少一种；和/或
所述溶剂选自C6-C40脂族烃、C6-C30芳族烃、含氮杂环化合物、C12-C22芳族醚中的至少一种。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第二II族阳离子前驱体选自油酸镉、丁酸镉、正葵酸镉、己酸镉、辛酸镉、十二烷酸镉、肉豆蔻酸镉、棕榈酸镉、硬脂酸镉、油酸汞、丁酸汞、正葵酸汞、己酸汞、辛酸汞、十二烷酸汞、肉豆蔻酸汞、棕榈酸汞、硬脂酸汞、油酸锌、丁酸锌、正葵酸锌、己酸锌、辛酸锌、十二烷酸锌、肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、油酸镁、丁酸镁、正葵酸镁、己酸镁、辛酸镁、十二烷酸镁、肉豆蔻酸镁、棕榈酸镁和硬脂酸镁中的至少一种；和/或
所述VI族阴离子前驱体选自己硫醇、辛硫醇、葵硫醇、十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、巯基丙基硅烷、硫化三辛基膦、硫化三丁基膦、硫化三苯基膦、硫化三辛基胺、三(三甲基甲硅烷基)硫化物、硫化铵、硫化钠、硒化三辛基膦、硒化三丁基膦、硒化三苯基膦、碲化三丁基膦、碲化三辛基膦和碲化三苯基膦中的至少一种。
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一温度为100-200℃；和/或
所述第一温度条件下进行加热处理的时间为1-2h；和/或
所述第二温度为260-320℃；和/或
所述成核反应的时间为1-20min。
6.如权利要求2-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第三温度为260-320℃；和/或
所述在第三温度条件下进行外壳层生长的时间为15min-90min。
7.一种量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供III族阳离子前驱体、第一II族阳离子前驱体和配体；其中，所述III族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体，和/或所述第一II族阳离子前驱体包括一种或多种金属卤化物前驱体；将所述III族阳离子前驱体、第一II族阳离子前驱体和配体溶于溶剂中，在第一温度条件下进行加热处理，得到混合溶液；
将所述混合溶液继续升温至第二温度，然后向所述混合溶液中加入V族阴离子前驱体，进行成核反应，得到III-V族量子点核溶液。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述成核反应完成后，即刻将第二II族阳离子前驱体和VI族阴离子前驱体加入所述III-V族量子点核溶液中，在第三温度条件下进行外壳层生长，在III-V族量子点核表面形成II-VI族半导体外壳层，得到核壳量子点溶液。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，当所述III族阳离子前驱体包括金属卤化物前驱体时，所述III族阳离子前驱体中的金属卤化物前驱体选自氯化铟、溴化铟、碘化铟、氯化镓、溴化镓、碘化镓、氯化铝、溴化铝和碘化铝中的至少一种；和/或
当所述第一II族阳离子前驱体包括金属卤化物前驱体时，所述第一II族阳离子前驱体中的金属卤化物前驱体选自氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化镉、溴化镉、碘化镉、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化汞、溴化汞和碘化汞中的至少一种；和/或
所述V族阴离子前驱体选自三(三甲硅烷基)膦，三(三甲锗烷基)膦、三(二甲胺基)磷，三(二乙氨基)磷、三乙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三苯基膦、三环己基膦、三(三甲硅烷基)砷、三(二甲胺基)砷，三(二乙氨基)砷、三乙基砷、三丁基砷、三辛基砷、三苯基砷、三环己基砷、氧化砷、氯化砷、溴化砷、碘化砷、硫化砷和氨气中的至少一种；和/或
所述配体选自油酸、C4-C20饱和脂肪酸、被C6-C22烷基取代的膦、被C6-C22烷基取代的氧膦、C6-C22伯胺、C6-C22仲胺和C6-C40叔胺中的至少一种；和/或
所述溶剂选自C6-C40脂族烃、C6-C30芳族烃、含氮杂环化合物、C12-C22芳族醚中的至少一种。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第二II族阳离子前驱体选自油酸镉、丁酸镉、正葵酸镉、己酸镉、辛酸镉、十二烷酸镉、肉豆蔻酸镉、棕榈酸镉、硬脂酸镉、油酸汞、丁酸汞、正葵酸汞、己酸汞、辛酸汞、十二烷酸汞、肉豆蔻酸汞、棕榈酸汞、硬脂酸汞、油酸锌、丁酸锌、正葵酸锌、己酸锌、辛酸锌、十二烷酸锌、肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、油酸镁、丁酸镁、正葵酸镁、己酸镁、辛酸镁、十二烷酸镁、肉豆蔻酸镁、棕榈酸镁和硬脂酸镁中的至少一种；和/或
所述VI族阴离子前驱体选自己硫醇、辛硫醇、葵硫醇、十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、巯基丙基硅烷、硫化三辛基膦、硫化三丁基膦、硫化三苯基膦、硫化三辛基胺、三(三甲基甲硅烷基)硫化物、硫化铵、硫化钠、硒化三辛基膦、硒化三丁基膦、硒化三苯基膦、碲化三丁基膦、碲化三辛基膦和碲化三苯基膦中的至少一种。
11.如权利要求7-10任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一温度为100-200℃；和/或
所述第一温度条件下进行加热处理的时间为1-2h；和/或
所述第二温度为260-320℃；和/或
所述成核反应的时间为1-20min。
12.如权利要求8-10任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第三温度为260-320℃；和/或
所述在第三温度条件下进行外壳层生长的时间为15min-90min。
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