CN114015443A - 一种量子点的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种量子点的制备方法，属于量子点技术领域。量子点的制备方法包括：使Ⅲ‑Ⅴ族量子点溶液在温度150～300℃下反应0.1～3h，并在反应过程中持续向Ⅲ‑Ⅴ族量子点溶液中添加含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液、含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液和酸。本申请通过向Ⅲ‑Ⅴ族量子点溶液中添加含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液、含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液和酸，酸能够让形成的尺寸较小的Ⅲ‑Ⅴ族量子点或团簇的Ⅲ‑Ⅴ族量子点溶解，即Ⅲ‑Ⅴ族量子点在形成过程中会出现可逆的现象，这就使得会有新的自由的单体持续不断的长到较大的量子点颗粒上去。另外补充的酸会消耗掉部分的含Ⅴ族的阴离子的前驱体，从而实现有效抑制自成核的出现。

Description

一种量子点的制备方法
技术领域
本申请涉及量子点技术领域，具体而言，涉及一种量子点的制备方法。
背景技术
量子点具有能带可调等特性，通过控制量子点的尺寸以及组成成分就可以覆盖整个可见光区域，甚至包括近红外区域。量子点除了极高的理论研究价值外，凭借着其优良的光学、电学等特性，在生物标记、显示等领域都表现出了极大的应用潜力。
量子点按照材料种类可以分为基于含镉的量子点和不含镉的无镉量子点。镉在生产使用的全过程中都有可能造成泄漏，对人员、环境造成不可逆的伤害。Ⅲ-Ⅴ族量子点已经表现出很大的应用潜力成为含镉量子点的替代者。但是Ⅲ-Ⅴ族量子点在合成的过程中，成核与生长这两个过程很难进行分开，即量子点在生长的过程中，新的晶核不断生成。最终导致量子点的激子吸收峰变得越来越不明显，即自成核的吸收峰和生长的量子点的吸收峰逐渐表现出合并的趋势。
现有技术针对Ⅲ-Ⅴ族量子点在合成的过程中越来越明显的自成核，主要通过改变阴离子前驱体或许、配体种类、反应温度等方法，但阴离子前驱体种类偏少、配体与温度对自成核的影响又受到其他多方面因素的共同影响，这就使得自成核与量子点生长很难分离开来。
发明内容
本申请提供了一种量子点的制备方法，其能够有效抑制Ⅲ-Ⅴ族量子点的自成核。
本申请的实施例是这样实现的：
在第一方面，本申请示例提供了一种量子点的制备方法，其包括：使Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液在温度150～300℃下反应0.1～3h，并在反应过程中持续向Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中添加含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液、含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液和酸。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，酸的浓度为0.01～100mmol/mL。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的添加速率为0.001～100mL/min，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的添加速率为0.001～100mL/min，酸的添加速率为0.001～100mL/min。
在上述技术方案中，本申请的量子点的制备方法通过在Ⅲ-Ⅴ族量子点外延生长过程中，向Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中添加含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液、含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液和酸，并在特定的温度下，酸能够让形成的尺寸较小的Ⅲ-Ⅴ族量子点或团簇的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶解，即Ⅲ-Ⅴ族量子点在形成过程中会出现可逆的现象，这就使得会有新的自由的单体持续不断的长到较大的量子点颗粒上去。另外补充的酸会消耗掉部分的含Ⅴ族的阴离子的前驱体，从而实现有效抑制自成核的出现。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.1～50mmol/mL，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.1～50mmol/mL，酸的浓度为0.1～50mmol/mL；
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的添加速率为0.1～50mL/min，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的添加速率为0.1～50mL/min，酸的添加速率为0.1～50mL/min。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述酸包括无机酸和/或有机酸。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，可选地，酸包括油酸、乳酸、苹果酸、磷脂酸、氯化氢、次氯酸和棕榈酸中的任意一种或多种。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，可选地，酸为油酸。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的示例中，上述酸为酸溶液或液态酸，酸溶液的溶剂不是水或醇类。
在上述示例中，本申请中采用的酸可以是酸溶液或液态酸的形式，但是酸溶液的溶剂必须是除水和醇类的其他溶剂。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的示例中，上述含Ⅲ族的阳离子包括Al3+、Ga3+和In3+中的任意一种或多种。
含Ⅴ族的阴离子的前驱体包括Na3P、PCl3、H3P和Na3As中的任意一种或多种。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的示例中，上述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的溶剂包括1-十八烯、氯苯、氯仿和二氯甲烷中的任意一种或多种。
含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的溶剂包括1-十八烯、氯苯、氯仿和二氯甲烷中的任意一种或多种。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第六种可能的示例中，上述Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液的反应氛围为惰性气体氛围。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第七种可能的示例中，上述Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液通过以下方式制得：
将混合液在80～330℃下反应0.1～3h。
混合液包括按照1:1～6的配比混合的含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL。
在上述示例中，本申请的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液的制备方法简便。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第八种可能的示例中，上述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液在混合前进行除氧和除水操作。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第九种可能的示例中，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的反应氛围为惰性气体氛围。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例1制得的量子点在外延生长前后的激子吸收峰图；
图2为本申请实施例2制得的量子点在外延生长前后的激子吸收峰图；
图3为本申请实施例3制得的量子点在外延生长前后的激子吸收峰图；
图4为本申请实施例4制得的量子点在外延生长前后的激子吸收峰图；
图5为本申请对比例1制得的量子点在外延生长前后的激子吸收峰图；
图6为本申请对比例2制得的量子点在外延生长前后的激子吸收峰图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下针对本申请实施例的一种量子点的制备方法进行具体说明：
本申请提供一种量子点的制备方法，其包括：将Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液在温度150～300℃下反应0.1～3h，并在反应过程中持续向Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中添加含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液、含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液和酸。
Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中具有多个晶核，如果让Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液继续反应，新的晶核会不断生成，导致量子点的激子吸收峰变得越来越不明显，即自成核的吸收峰和生长的量子点的吸收峰逐渐表现出合并的趋势。
本申请的量子点的制备方法通过在整个外延生长反应过程中向Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中添加含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液、含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液和酸，并在特定的温度下，酸能够让形成的尺寸较小的Ⅲ-Ⅴ族量子点或团簇的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶解，即Ⅲ-Ⅴ族量子点在形成过程中会出现可逆的现象，这就使得会有新的自由的单体持续不断的长到较大的量子点颗粒上去，使得Ⅲ-Ⅴ族量子点长大。另外补充的酸会消耗掉部分的含Ⅴ族的阴离子的前驱体，从而实现有效抑制自成核的出现。
在如图1所示的实施例中，Ⅲ-Ⅴ族量子点的外延生长反应的温度为200℃，反应时间为0.5h。在本申请的其他一些实施方式中，Ⅲ-Ⅴ族量子点外延生长的温度还可以为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃；反应时间还可以为0.1h、0.2h、0.3h、0.4h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h、1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h。
本申请的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液的外延生长反应氛围为惰性气体氛围。
可选地，惰性气体包括氦气、氩气和氮气中的任意一种或多种。
本申请的Ⅲ-Ⅴ族量子点的外延生长反应中采用的酸可以是各种酸，例如：酸包括无机酸和/或有机酸，或酸包括一元酸、二元酸和多元酸中的任意一种或多种。
可选地，酸包括油酸、乳酸、苹果酸、磷脂酸、氯化氢、次氯酸和棕榈酸中的任意一种或多种。
可选地，酸为油酸。
在本申请的一种实施方式中，本申请的Ⅲ-Ⅴ族量子点的外延生长反应中采用的酸为油酸。在本申请的其他一些实施方式中，本申请的Ⅲ-Ⅴ族量子点的外延生长反应中采用的酸还可以为乳酸、苹果酸、磷脂酸、氯化氢、次氯酸或棕榈酸，或可以为油酸和月桂酸的混合物，或可以为月桂酸和棕榈酸的混合物，或可以为油酸、月桂酸和棕榈酸的混合物。
本申请的Ⅲ-Ⅴ族量子点的外延生长反应中采用的酸可以是酸溶液或液态酸。
考虑到每种酸的熔点不同，如果酸为液体状，即可以直接持续加入到体系中，如果酸为固体状，其用量不好控制以及不方便直接持续加入到体系中，可以将酸溶解于溶剂得到酸溶液后，再将酸溶液持续加入到体系中。
需要注意的是，酸溶液的溶剂不可以是水或各种醇类溶剂，水和醇类物质不利于量子点的生长；其中，醇类溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇等溶剂。
酸溶液的溶剂可以为1-十八烯、苯或正己烷。
含Ⅲ族的阳离子包括ⅢA族的Al3+、Ga3+和In3+中的任意一种或多种。
为了使含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液保持溶液为电中性，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液还包括阴离子和/或带电离子团。
可选地，阴离子包括F-、Cl-、OH-、CH3COO-和C03 2-中的任意一种或多种。
含Ⅴ族的阴离子包括ⅤA族的N、P和As中的任意一种或多种。
含Ⅴ族的阴离子的前驱体包括Na3P、PCl3、H3P和Na3As中的任意一种或多种。
本申请的量子点的制备方法可以制备得到的Ⅲ-Ⅴ族量子点包括InAs、GaAs、AlAs、ALP、GaP或InP。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，酸的浓度为0.01～100mmol/mL。
在本申请的一种的实施方式中，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为5mmol/mL，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为5mmol/mL，酸的浓度为5mmol/mL。在本申请的其他一些实施方式中，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度还可以为0.01mmol/mL、0.05mmol/mL、0.1mmol/mL、0.5mmol/mL、1mmol/mL、10mmol/mL、20mmol/mL、30mmol/mL、40mmol/mL、50mmol/mL、60mmol/mL、70mmol/mL、80mmol/mL、90mmol/mL或100mmol/mL，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度还可以为0.01mmol/mL、0.05mmol/mL、0.1mmol/mL、0.5mmol/mL、1mmol/mL、10mmol/mL、20mmol/mL、30mmol/mL、40mmol/mL、50mmol/mL、60mmol/mL、70mmol/mL、80mmol/mL、90mmol/mL或100mmol/mL，酸的浓度还可以为0.01mmol/mL、0.05mmol/mL、0.1mmol/mL、0.5mmol/mL、1mmol/mL、10mmol/mL、20mmol/mL、30mmol/mL、40mmol/mL、50mmol/mL、60mmol/mL、70mmol/mL、80mmol/mL、90mmol/mL或100mmol/mL。
可选地，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.1～50mmol/mL，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.1～50mmol/mL，酸的浓度为0.1～50mmol/mL。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的添加速率为0.001～100mL/min，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的添加速率为0.001～100mL/min，酸的添加速率为0.001～100mL/min。
在本申请的一种的实施方式中，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的添加速率为0.01mL/min，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的添加速率为0.01mL/min，酸的添加速率为0.01mL/min。在本申请的其他一些实施方式中，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的添加速率还可以为0.001mL/min、0.005mL/min、0.05mL/min、0.1mL/min、0.5mL/min、1mL/min、5mL/min、10mL/min、20mL/min、30mL/min、40mL/min、50mL/min、60mL/min、70mL/min、80mL/min、90mL/min或100mL/min，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的添加速率还可以为0.001mL/min、0.005mL/min、0.05mL/min、0.1mL/min、0.5mL/min、1mL/min、5mL/min、10mL/min、20mL/min、30mL/min、40mL/min、50mL/min、60mL/min、70mL/min、80mL/min、90mL/min或100mL/min，酸的添加速率还可以为0.001mL/min、0.005mL/min、0.05mL/min、0.1mL/min、0.5mL/min、1mL/min、5mL/min、10mL/min、20mL/min、30mL/min、40mL/min、50mL/min、60mL/min、70mL/min、80mL/min、90mL/min或100mL/min。
可选地，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的添加速率为0.1～50mL/min，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的添加速率为0.1～50mL/min，酸的添加速率为0.1～50mL/min。
需要说明的是，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液、含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液和酸的浓度需要和添加速率相互配合，以获得较佳的Ⅲ-Ⅴ族量子点的外延生长速率。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的溶剂均包括1-十八烯、氯苯、氯仿和二氯甲烷中的任意一种或多种。
可选地，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的溶剂均为1-十八烯。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的溶剂可以相同或不同，也可以是一种或多种溶剂复配。
Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液通过以下方式制得：
将按照1:1～6的配比混合的含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液在80～330℃下反应0.1～3h。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液包括配位溶剂。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL。
本申请的含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的反应氛围为惰性气体氛围。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液在混合前进行除氧和除水操作。
除氧包括向含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液中通入惰性气体0.1～3h。
除水包括将含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液加热至60～200℃，并保温0.1～2h。
可选地，除水的温度为100～150℃。
含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液均可以通过自行制备或购买获得。
其中，含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液可以通过以下方法制得：
将含Ⅲ族的阳离子的前驱体、配位溶剂和非配位溶剂混合，在惰性气体氛围和100～300℃下反应0.5～12h。
以下结合实施例对本申请的一种量子点的制备方法作进一步的详细描述。
实施例1
本申请实施例提供一种量子点的制备方法，其包括以下步骤:
1、制备Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液
将0.24mmol In(Ac)-、0.72mmol油酸(OA)和1.2mL1-十八烯(ODE)混合，在惰性气体氛围下于200℃反应2h后降温至150℃，向溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液；
向质量分数为20wt％的TMS3P-ODE溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液；
将1.2mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和0.075mL含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液混合，先在150℃下反应20min，再升温至200℃下反应30min，制得Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液。
2、外延生长
保持外延生长体系温度为200℃，将步骤1制得的0.8mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液以0.0266mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，同时，将0.15mL质量分数为20wt％的TMS3P-ODE溶液以0.005mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，以及将0.32mL油酸以0.0106mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中。0.5h后完成外延生长过程，制得含有InP量子点溶液。
实施例2
本申请实施例提供一种量子点的制备方法，其包括以下步骤:
1、制备Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液
将0.24mmol In(Ac)、0.72mmol油酸(OA)和1.2mL1-十八烯(ODE)混合，在惰性气体氛围下于200℃反应2h后降温至150℃，向溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液；
向质量分数为20％的TMS3As-ODE溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液；
将0.075mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和1.2mL含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液混合，先在150℃下反应20min，再升温至200℃下反应30min，制得Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液。
2、外延生长
保持外延生长体系温度为200℃，将步骤1制得的0.8mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液以0.0266mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，同时，将0.15mL质量分数为20wt％的TMS3As-ODE溶液以0.005mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，以及将0.32mL油酸以0.0106mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中。0.5h后完成外延生长过程，制得含有InAs量子点溶液。
实施例3
本申请实施例提供一种量子点的制备方法，其包括以下步骤:
1、制备Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液
将0.24mmol In(Ac)-、0.72mmol油酸(OA)和1.2mL1-十八烯(ODE)混合，在惰性气体氛围下于200℃反应2h后降温至150℃，向溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液；
向质量分数为20wt％的TMS3P-ODE溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液；
将1.2mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和0.075mL含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液混合，先在150℃下反应20min，再升温至200℃下反应30min，制得Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液。
2、外延生长
保持外延生长体系温度为300℃，将步骤1制得的0.8mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液以0.08mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，同时，将0.15mL质量分数为20wt％的TMS3P-ODE溶液以0.015mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，以及将0.32mL油酸以0.032mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中。0.1h后完成外延生长过程，制得含有InP量子点溶液。
实施例4
本申请实施例提供一种量子点的制备方法，其包括以下步骤:
1、制备Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液
将0.24mmol In(Ac)-、0.72mmol油酸(OA)和1.2mL1-十八烯(ODE)混合，在惰性气体氛围下于200℃反应2h后降温至150℃，向溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液；
向质量分数为20wt％的TMS3As-ODE溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液；
将1.2mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和0.075mL含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液混合，先在150℃下反应20min，再升温至200℃下反应30min，制得Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液。
2、外延生长
保持外延生长体系温度为150℃，将步骤1制得的0.8mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液以0.00444mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，同时，将0.18mL质量分数为20wt％的TMS3As-ODE溶液以0.001mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，以及将0.32mL油酸以0.00178mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中。3h后完成外延生长过程，制得含有InAs量子点溶液。
对比例1
本申请对比例提供一种量子点的制备方法，其包括以下步骤:
1、制备Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液
将0.24mmol In(Ac)-、0.72mmol油酸(OA)和1.2mL1-十八烯(ODE)混合，在惰性气体氛围下于200℃反应2h后降温至150℃，向溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液；
向质量分数为20wt％的TMS3P-ODE溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液；
将1.2mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和0.075mL含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液混合，先在150℃下反应20min，再升温至200℃下反应30min，制得InP量子点溶液。
2、外延生长
保持外延生长体系温度为200℃，将步骤1制得的0.8mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液以0.0266mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，同时，将0.15mL质量分数为20wt％的TMS3P-ODE溶液以0.005mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中。0.5h后完成外延生长过程，制得含有InP量子点溶液。
对比例2
本申请对比例提供一种量子点的制备方法，其包括以下步骤:
1、制备Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液
将0.24mmol In(Ac)、0.72mmol油酸(OA)和1.2mL1-十八烯(ODE)混合，在惰性气体氛围下于200℃反应2h后降温至150℃，向溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液；
向质量分数为20％的TMS3As-ODE溶液中通入氦气并保温1h，制得含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液；
将0.075mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和1.2mL含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液混合，先在150℃下反应20min，再升温至200℃下反应30min，制得Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液。
2、外延生长
保持外延生长体系温度为200℃，将步骤1制得的0.8mL含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液以0.0266mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中，同时，将0.15mL质量分数为20wt％的TMS3As-ODE溶液以0.005mL/min的速率缓慢推注到步骤1制得的Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中。0.5h后完成外延生长过程，制得含有InAs量子点溶液。
试验例1
分别测得实施例1～4和对比例1～2制得的量子点在外延生长前后的激子吸收峰，分别如图1～6所示。
由图1和图5可知，在外延过程中加入油酸，InP量子点的激子吸收峰红移了约90nm；在外延过程中不加入油酸，InP量子点的激子吸收峰红移了约30nm，且吸收峰相较于外延生长前的吸收峰变得不明显。
由图2和图6可知，在外延过程中加入油酸，InAs量子点的激子吸收峰红移了约90nm；在外延过程中不加入油酸，InAs量子点的激子吸收峰红移了约30nm，且吸收峰相较于外延生长前的吸收峰变得不明显。
以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种量子点的制备方法，其特征在于，所述量子点的制备方法包括：使Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液在温度150～300℃下反应0.1～3h，并在反应过程中持续向所述Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液中添加含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液、含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液和酸；
所述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，所述酸的浓度为0.01～100mmol/mL；
所述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的添加速率为0.001～100mL/min，所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的添加速率为0.001～100mL/min，所述酸的添加速率为0.001～100mL/min。
2.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.1～50mmol/mL，所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.1～50mmol/mL，所述酸的浓度为0.1～50mmol/mL；
所述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的添加速率为0.1～50mL/min，所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的添加速率为0.1～50mL/min，所述酸的添加速率为0.1～50mL/min。
3.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述酸包括无机酸和/或有机酸；
可选地，所述酸包括油酸、乳酸、苹果酸、磷脂酸、氯化氢、次氯酸和棕榈酸中的任意一种或多种；
可选地，所述酸为油酸。
4.根据权利要求3所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述酸为酸溶液或液态酸，所述酸溶液的溶剂不是水或醇类。
5.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述含Ⅲ族的阳离子包括Al3 +、Ga3+和In3+中的任意一种或多种；
所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体包括Na3P、PCl3、H3P和Na3As中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的溶剂包括1-十八烯、氯苯、氯仿和二氯甲烷中的任意一种或多种；
所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的溶剂包括1-十八烯、氯苯、氯仿和二氯甲烷中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液的反应氛围为惰性气体氛围。
8.根据权利要求1～7任一项所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点溶液通过以下方式制得：
将混合液在80～330℃下反应0.1～3h；
所述混合液包括按照1:1～6的配比混合的含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液；
所述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL，所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的浓度为0.01～100mmol/mL。
9.根据权利要求8所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液在混合前进行除氧和除水操作。
10.根据权利要求8所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述含Ⅲ族的阳离子的前驱体溶液和所述含Ⅴ族的阴离子的前驱体溶液的反应氛围为惰性气体氛围。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114561211A (zh) * 2022-03-14 2022-05-31 合肥福纳科技有限公司 一种单核ⅲ-ⅴ族量子点及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104498039A (zh) * 2014-12-23 2015-04-08 湖北大学 一种酸辅助制备CdSe/CdS/ZnS核壳结构量子点的合成方法
CN107629783A (zh) * 2017-08-09 2018-01-26 浙江大学 核壳量子点、其制备方法及其应用
CN112680214A (zh) * 2020-12-25 2021-04-20 北京北达聚邦科技有限公司 一种量子点及其制备方法
CN113105887A (zh) * 2021-04-29 2021-07-13 合肥福纳科技有限公司 量子点及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104498039A (zh) * 2014-12-23 2015-04-08 湖北大学 一种酸辅助制备CdSe/CdS/ZnS核壳结构量子点的合成方法
CN107629783A (zh) * 2017-08-09 2018-01-26 浙江大学 核壳量子点、其制备方法及其应用
CN112680214A (zh) * 2020-12-25 2021-04-20 北京北达聚邦科技有限公司 一种量子点及其制备方法
CN113105887A (zh) * 2021-04-29 2021-07-13 合肥福纳科技有限公司 量子点及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114561211A (zh) * 2022-03-14 2022-05-31 合肥福纳科技有限公司 一种单核ⅲ-ⅴ族量子点及其制备方法
CN114561211B (zh) * 2022-03-14 2023-10-24 合肥福纳科技有限公司 一种单核ⅲ-ⅴ族量子点及其制备方法

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