CN116265566A - 制备量子点的方法、量子点和包括量子点的电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种制备量子点的方法、由此制备的量子点以及包括该量子点的电子设备。所述方法包括以下步骤：制备包括III族元素、V族元素和镓(Ga)的核；以及通过使用用于形成壳的组合物制备覆盖核的壳。用于形成壳的组合物包括第一添加剂，并且第一添加剂是金属卤化物。

Description

制备量子点的方法、量子点和包括量子点的电子设备
本申请要求于2021年12月17日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0182204号韩国专利申请的优先权以及从其获得的所有利益，该韩国专利申请的全部内容通过引入包含于此。
技术领域
一个或更多个实施例涉及制备量子点的方法、量子点和包括该量子点的电子设备。
背景技术
量子点是半导体材料的纳米晶体，并且表现出量子限制效应。当通过从激发源接收光而达到能量激发态时，量子点根据对应的能带隙自行发射能量。在这方面，即使在相同材料的情况下，波长也根据每个量子点的颗粒尺寸而变化。因此，通过调节量子点的尺寸，可以获得具有期望波长范围的光，并且可以获得优异的色纯度和高发光效率。在这方面，量子点可以适用于各种装置或设备。
发明内容
一个或更多个实施例包括制备在化学稳定性和光致发光方面具有优异特性的量子点的方法。
另外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将通过描述而明显，或者可以通过实践公开的给出的实施例来获知。
根据一个或更多个实施例，提供了一种制备量子点的方法，所述方法包括以下步骤：
制备包括III族元素、V族元素和镓(Ga)的核；以及
通过使用用于形成壳的组合物来制备覆盖核的壳，
其中，用于形成壳的组合物包括第一添加剂，并且
第一添加剂是金属卤化物。
根据一个或更多个实施例，提供了一种通过所述方法制备的量子点。
根据一个或更多个实施例，提供了一种包括该量子点的电子设备。
附图说明
通过以下结合附图的描述，公开的某些实施例的以上和其它方面、特征及优点将更加明显，在附图中：
图1是根据实施例的量子点的图；
图2A和图2B分别示出了通过使用透射电子显微镜(“TEM”)观察根据实施例和对比示例的量子点的结果；
图3A和图3B分别示出了根据实施例和对比示例的量子点在室温下和低温下的光致发光(“PL”)光谱；以及
图4示出了根据实施例和对比示例的量子点在低温下的PL光谱。
具体实施方式
现在将详细参照实施例，实施例的示例在附图中示出，其中，同样的附图标记始终表示同样的元件。在这方面，给出的实施例可以具有不同的形式并且不应被解释为限于这里所阐述的描述。因此，下面通过参照附图仅描述了实施例，以解释本说明书的方面。这里使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。在整个公开中，表述“a、b和c中的至少一个(种/者)”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c中的全部或者它们的变型。
因为公开可以具有各种修改的实施例，所以在附图中示出了实施例并且在具体实施方式中描述了实施例。当参照参考附图描述的实施例时，公开的效果和特性以及实现这些效果和特性的方法将是明显的。然而，公开可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。
将理解的是，尽管这里使用的术语“第一”、“第二”等可以在这里用于描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。
以单数使用的表述涵盖复数的表述，除非其在上下文中具有明显不同的含义。也就是说，除非上下文另外清楚地指出，否则“一”、“一个(种/者)”、“该(所述)”和“至少一个(种/者)”不表示数量的限制，并且意图包括单数和复数两者。例如，除非上下文另外清楚地指出，否则“元件”具有与“至少一个(种/者)元件”相同的含义。“至少一个(种/者)”不被解释为限于“一”或“一个(种/者)”。“或”意味着“和/或”。
还将理解的是，这里使用的术语“包括”和/或“包含”说明存在所陈述的特征或元件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征或元件。除非另有定义，否则术语“包括”或“具有”可以指由说明书中描述的特征或组件组成的情况以及进一步包括其它组件的情况两者。
考虑到所讨论的测量和与特定量的测量有关的误差(即，测量系统的局限性)，这里所使用的“约(大约)”或“近似(大致)”包括所陈述的值，并且意味着在如由本领域普通技术人员所确定的特定值的可接受偏差范围内。例如，“约(大约)”可以意味着在一个或更多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％或±5％内。
如这里所使用的术语“II族”可以包括国际纯粹与应用化学联合会(“IUPAC”)周期表中的IIA族元素和IIB族元素，并且II族元素的示例是Zn、Cd、Hg和Cn，但是不限于此。
如这里所使用的术语“III族”可以包括IUPAC周期表中的IIIA族元素和IIIB族元素，并且III族元素的示例是Al、In、Ga、Tl和Nh，但是不限于此。
如这里所使用的术语“V族”可以包括IUPAC周期表中的VA族元素和VB族元素，并且V族元素的示例是N、P和As，但是不限于此。
如这里所使用的术语“VI族”可以包括IUPAC周期表中的VIA族元素和VIB族元素，并且VI族元素的示例是O、S、Se和Te，但是不限于此。
术语“量子产率”和“发光效率”可以基本上用于相同的含义。
本公开的方面提供了一种制备量子点的方法。所述方法包括以下步骤：制备包括III族元素、V族元素和镓(Ga)的核；以及使用用于形成壳的组合物制备覆盖核的壳。
在实施例中，用于形成壳的组合物可以包括第一添加剂。
在实施例中，第一添加剂可以包括金属卤化物。
在实施例中，第一添加剂可以包括由式1表示的金属卤化物：
[式1]
Am+(X-)m，
在式1中，
Am+可以是m价金属阳离子，m可以是1、2、3或4，并且
X-可以是卤素离子。
在实施例中，X-可以是F-、Cl-、Br-或I-。
在实施例中，第一添加剂可以包括卤化锌、卤化铟、卤化铝、卤化镓或它们的任何组合。
在实施例中，第一添加剂可以包括ZnCl2、InCl3、AlCl3、GaCl3、NaCl、ZnI2、AlI3、GaI3或它们的任何组合。
在根据实施例的制备量子点的方法中，通过使用包括第一添加剂的用于形成壳的组合物来形成壳，可以稳定核表面的晶面，并且可以减小堆垛层错(stacking fault)。因此，在通过这里公开的方法制备的量子点中，可以在核上均匀地形成壳，并且可以容易地在壳的表面上用配体形成保护层，使得量子点可以具有改善的化学稳定性和改善的PL性质。
在实施例中，用于形成壳的组合物可以包括：包括II族元素的前驱体、包括III族元素的前驱体、包括V族元素的前驱体和包括VI族元素的前驱体中的至少一种；以及第一添加剂。
在实施例中，用于形成壳的组合物还可以包括第二添加剂。
在实施例中，第二添加剂可以是脂肪族胺。
在实施例中，第二添加剂可以是不饱和脂肪族胺。
在实施例中，第二添加剂可以是油胺。
在根据实施例的制备量子点的方法中，通过使用包括第一添加剂和第二添加剂的用于形成壳的组合物来形成壳，可以有效地稳定核表面的晶面并且可以有效地减小堆垛层错。因此，在通过这里公开的方法制备的量子点中，可以在核上均匀地形成壳，并且可以容易地在壳的表面上用配体形成保护层，使得量子点可以在低温下具有改善的化学稳定性和改善的PL性质。
在实施例中，在核的制备中，可以使用用于形成核的组合物，该组合物包括包含III族元素的前驱体、包含V族元素的前驱体和Ga前驱体。
在实施例中，用于形成核的组合物还可以包括第三添加剂。
在实施例中，第三添加剂可以是脂肪族胺。
在实施例中，第三添加剂可以是不饱和脂肪族胺。
在实施例中，第三添加剂可以是油胺。
在实施例中，用于形成核的组合物还可以包括第四添加剂。
在实施例中，第四添加剂可以是脂肪酸或它的盐。
在实施例中，第四添加剂可以是不饱和脂肪酸或它的盐。
在实施例中，第四添加剂可以是油酸钠。
在根据实施例的制备量子点的方法中，通过使用包括第三添加剂和/或第四添加剂的用于形成核的组合物来形成核，可以稳定核表面的晶面，并且可以有效地减小堆垛层错。因此，通过该方法制备的量子点可以具有均匀地形成在核上的壳，并且可以减少PL光谱中的陷阱发射，从而有效地改善PL特性。
在实施例中，核可以包括III族元素、V族元素和Ga。
在实施例中，相对于包括在核中的100重量份的III族元素，核中的Ga的量可以在约1重量份至约200重量份的范围内。
在实施例中，核可以包括彼此不同的三种或更多种元素。例如，核可以包括两种或更多种阳离子元素以及一种或更多种阴离子元素。
在实施例中，包括在核中的III族元素可以是Al、In或Tl。
在实施例中，核的半径可以在约0.1纳米(nm)至约5nm或约0.5nm至约2.5nm的范围内。例如，半径可以在约0.6nm至约2.4nm或约0.75nm至约2.25nm或约1nm至约2nm的范围内。
在实施例中，壳可以包括II-VI族化合物、III-V族化合物或它们的组合。
II-VI族化合物的示例是：二元化合物，诸如CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS等；三元化合物，诸如CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS等；四元化合物，诸如CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe等；或者它们的任何组合。
III-V族化合物的示例是：二元化合物，诸如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb等；三元化合物，诸如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InAlP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb等；四元化合物，诸如GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb等；或者它们的任何组合。III-V族化合物还可以包括II族元素。还包括II族元素的III-V族化合物的示例是InZnP、InGaZnP、InAlZnP等。
在实施例中，壳可以包括ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、ZnMg、ZnMgSe、ZnMgS、ZnMgAl、GaSe、GaTe、GaP、GaAs、GaSb、InAs、InSb、AlP、AlAs、AlSb或它们的任何组合。
在实施例中，壳可以包括金属氧化物或非金属氧化物、半导体化合物或者它们的组合。
在实施例中，例如，金属氧化物或非金属氧化物可以是：二元化合物，诸如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4、NiO等；或者三元化合物，诸如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4、CoMn2O4等。
另外，例如，半导体化合物可以是CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb等。
在实施例中，壳可以具有比核的能带隙大的能带隙。
在实施例中，量子点还可以包括除上述组合物之外的化合物。
在实施例中，例如，量子点还可以在核和/或壳中包括II-VI族化合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、II-III-VI族化合物或者它们的组合。
在实施例中，壳可以包括一个或更多个层。例如，量子点可以包括：核和布置在核外部的第一壳层；核、第一壳层和布置在第一壳层外部的第二壳层；或者核、第一壳层、第二壳层和布置在第二壳层外部的第三壳层。在一个或更多个实施例中，量子点可以包括由四个或更多个层组成的壳。
在实施例中，壳可以包括第一壳层和第二壳层，其中包括在第一壳层中的材料和包括在第二壳层中的材料可以彼此相同或不同。
在一个或更多个实施例中，壳还可以包括布置在第一壳层与第二壳层之间的中间壳层，其中中间壳层可以包括与包括在第一壳层中的材料和包括在第二壳层中的材料相同的材料。
在实施例中，包括在壳中的元素的浓度可以根据距核的距离形成浓度梯度。
在实施例中，壳的厚度可以在约0.1nm至约10nm(例如，约0.5nm至约5nm、约0.7nm至约3nm、约1nm至约2nm或约1.2nm至约1.5nm)的范围内。
在实施例中，壳可以包括第一壳层和第二壳层，其中第一壳层的厚度可以在约0.1nm至约10nm(例如，约0.5nm至约3nm)的范围内。
在实施例中，壳可以包括第一壳层和第二壳层，其中第二壳层的厚度可以在约0.1nm至约10nm(例如，约0.5nm至约4nm)的范围内。
量子点的壳可以充当防止核的化学变性并且保持半导体特性的保护层，并且/或者可以充当向量子点赋予电泳特性的荷电层。
在实施例中，II族元素可以是Zn、Cd或Hg。
在实施例中，III族元素可以是Al、Ga、In或Tl。
在实施例中，V族元素可以是N、P或As。
在实施例中，VI族元素可以是S、Se或Te。
在实施例中，包括II族元素的前驱体可以是：锌或含锌化合物；镉或含镉化合物；或者汞或含汞化合物。
在实施例中，例如，包括II族元素的前驱体可以是乙酸锌、二甲基锌、二乙基锌、羧酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌、氧化镉、二甲基镉、二乙基镉、碳酸镉、二水合乙酸镉、乙酰丙酮镉、氟化镉、氯化镉、碘化镉、溴化镉、高氯酸镉、磷化镉、硝酸镉、硫酸镉、羧酸镉、碘化汞、溴化汞、氟化汞、氰化汞、硝酸汞、高氯酸汞、硫酸汞、氧化汞、碳酸汞、羧酸汞等。
在实施例中，包括III族元素的前驱体可以是：铝或含铝化合物；镓或含镓化合物；铟或含铟化合物；或者铊或含铊化合物。
在实施例中，例如，包括III族元素的前驱体可以是磷酸铝、乙酰丙酮铝、氯化铝、氟化铝、氧化铝、硝酸铝、硫酸铝、乙酰丙酮镓、氯化镓、氟化镓、氧化镓、硝酸镓、硫酸镓、乙酸铟、氯化铟、氧化铟、硝酸铟、硫酸铟、羧酸铟等。
在实施例中，包括V族元素的前驱体可以是：氮或含氮化合物；磷或含磷化合物；或者砷或含砷化合物。
在实施例中，例如，包括V族元素的前驱体可以是烷基膦、三(三烷基甲硅烷基)膦、三(二烷基甲硅烷基)膦、三(二烷基氨基)膦、氧化砷、氯化砷、硫酸砷、溴化砷、碘化砷、氧化氮、硝酸、硝酸铵等。
在实施例中，包括VI族元素的前驱体可以是：硫或含硫化合物；硒或含硒化合物；或者碲或含碲化合物。
在实施例中，例如，包括VI族元素的前驱体可以是硫、三烷基膦基硫化物、三烯基膦基硫化物、烷基氨基硫化物、烯基氨基硫化物、烷基硫醇、硒、三烷基膦基硒化物、三烯基膦基硒化物、烷基氨基硒化物、烯基氨基硒化物、三烷基膦基碲化物、三烯基膦基碲化物、烷基氨基碲化物、烯基氨基碲化物等。
在实施例中，用于形成核的组合物和/或用于形成壳的组合物还可以包括配体和溶剂。
在实施例中，制备量子点的方法还可以包括用有机配体或金属卤化物对壳的表面进行表面处理。
在实施例中，有机配体可以包括C4-C30脂肪酸。
在实施例中，例如，有机配体可以包括棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、三辛基膦、三辛基膦基氧化物、油胺、辛胺、三辛胺、十六烷基胺、辛硫醇、十二硫醇、己膦酸、十四膦酸、辛膦酸等。
在实施例中，包括在用于形成核的组合物和/或用于形成壳的组合物中的溶剂可以是有机溶剂。例如，溶剂可以包括1-十八烯(“ODE”)、三辛胺(“TOA”)、三辛基膦(“TOP”)或它们的任何组合。
在实施例中，用于形成核的组合物和/或用于形成壳的组合物还可以包括离子液体。
离子液体可以包括包含有机阳离子和有机阴离子的化合物或者包括有机阳离子和无机阴离子的化合物。与固态盐不同，阳离子和阴离子的尺寸相对较大，因此晶格能低，使得离子液体可以相应地具有低熔点。
在实施例中，例如，离子液体可以包括作为阳离子的1,3-二烷基咪唑鎓、N-烷基吡啶鎓、四烷基铵、四烷基鏻或N-烷基吡咯烷鎓，以及作为阴离子的双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、三氟甲磺酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐或乙酸盐。
在实施例中，离子液体可以具有在约0.2至约2范围内的损耗角正切。
当包括离子液体时，可以增大用于形成核的组合物和/或用于形成壳的组合物的温度或压力。因此，在高温或高压条件下，可以进一步改善制备量子点的生产率。
根据实施例的制备量子点的方法还可以包括用微波照射用于形成核的组合物。
在实施例中，可以通过照射的微波对用于形成核的组合物加热或加压。
在实施例中，例如，微波的输出可以在约100瓦(W)至约600W(例如，约100W至约500W或者约100W至约400W)的范围内。
在实施例中，通过照射的微波加热的用于形成核的组合物的最高温度可以在约100摄氏度(℃)至约350℃(例如，约100℃至约320℃)的范围内。
在实施例中，通过照射的微波加压的用于形成核的组合物的最大压力可以在约1atm至约100atm(例如，约1atm至约50atm或约1atm至约25atm)的范围内。
在实施例中，可以在磁合成器中执行用微波照射用于形成核的组合物。
在实施例中，用于形成量子点的组合物可以包括微波吸收材料。
在实施例中，微波吸收材料的直径可以在约10微米(μm)至约10毫米(mm)的范围内。
在实施例中，微波吸收材料可以是诸如钙钛矿、铁氧体(例如，NiFeO)、六角晶系铁氧体(例如，BaFeO)、氧化铁或碳化硅(SiC)的高介电材料。
通过包括微波吸收材料，可以更有效地传输照射到用于形成量子点的组合物的微波的能量，导致量子点的大规模合成和增大的生产率。另外，通过控制微波吸收材料的类型和尺寸，用于形成量子点的组合物的加热速率可以增大数十倍以上，并且通过控制加热速率，可以改善量子点的特性。
这里，二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以均匀的浓度存在于颗粒中，或者可以存在于具有部分不同的浓度分布的颗粒中。
本公开的另一方面提供了一种通过制备量子点的方法制备的量子点。
参照图1，根据实施例的量子点10可以包括：核100，包括III族元素、V族元素和镓(Ga)；以及壳200，覆盖核100。
在实施例中，当量子点10的半径是R时，量子点10的直径2R可以在约1nm至约20nm的范围内。例如，量子点10的直径2R可以在约3nm至约15nm(例如，约4nm至约12nm、约5nm至约10nm或约6nm至约9nm)的范围内。
在实施例中，当量子点10的直径2R可以在约4nm至约6nm的范围内时，量子点10可以发射绿光。
在实施例中，核100的半径r可以在约0.1nm至约5nm或约0.5nm至约2.5nm的范围内。例如，半径r可以在约0.6nm至约2.4nm或约0.75nm至约2.25nm或约1nm至约2nm的范围内。
在实施例中，壳200的厚度l可以在约0.1nm至约10nm(例如，约0.5nm至约5nm、约0.7nm至约3nm、约1nm至约2nm或约1.2nm至约1.5nm)的范围内。这里，壳200的厚度l与量子点10的半径R同核100的半径r之间的差对应。
在实施例中，壳200可以包括第一壳层和第二壳层，其中第一壳层的厚度可以在约0.1nm至约10nm(例如，约0.5nm至约3nm)的范围内。
在一个或更多个实施例中，壳200可以包括第一壳层和第二壳层，其中第二壳层的厚度可以在约0.1nm至约10nm(例如，约0.5nm至约4nm)的范围内。
在实施例中，量子点10的圆度(roundness)可以在约0.7至约0.9的范围内。
在实施例中，量子点10的形状没有特别限制，并且可以是本领域中常用的任何一种。例如，量子点10可以是球形纳米颗粒、角锥形纳米颗粒、多臂纳米颗粒、立方体纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维或纳米板。
量子点10可以发射除蓝光之外的可见光。例如，量子点10可以发射具有在约500nm至约750nm的范围内的最大发射波长的光。因此，量子点10可以被设计为发射具有宽颜色范围的波长的光。
量子点10可以具有在约1nm至约10mm的范围内的发射波长。也就是说，量子点10可以发射紫外(UV)光、可见光或IR光。
在实施例中，量子点10可以发射具有在约500nm至约590nm的范围内的最大发射波长的绿光。在实施例中，量子点10可以发射具有在约500nm至约530nm的范围内的最大发射波长的绿光。
在实施例中，量子点10的PL光谱的半峰全宽(“FWHM”)可以是约60nm或更小(例如，约55nm或更小、约50nm或更小或者约40nm或更小)。当在以上范围内满足量子点10的FWHM时，量子点10可以提供优异的色纯度和颜色再现性以及改善的光视角。
在实施例中，在量子点10的PL光谱中，第一激子峰可以在约400nm与约440nm之间的范围内。在实施例中，量子点10可以具有在约0.5至约0.8的范围内的PL光谱的峰谷比。
在实施例中，量子点10可以具有约百分之80(80％)或更大(例如，约90％或更大)的量子产率。
在实施例中，在用乙醇纯化之后量子点10的量子产率可以为约80％或更大(例如，约90％或更大)。
[电子设备]
量子点可以包括在各种电子设备中。例如，包括量子点的电子设备可以是发光设备、认证设备等。
电子设备(例如，发光设备或显示设备)还可以包括：i)发光器件和滤色器；ii)颜色转换层；或者iii)滤色器和颜色转换层。滤色器和/或颜色转换层可以位于从发光器件发射的光的至少一个行进方向上。例如，从发光器件发射的光可以是蓝光或白光。在实施例中，发光器件可以包括量子点。在实施例中，颜色转换层可以包括量子点。量子点可以是例如如这里所描述的量子点。
电子设备可以应用于各种显示器、光源、照明、个人计算机(例如，移动个人计算机)、移动电话、数码相机、电子记事本、电子词典、电子游戏机、医疗仪器(例如，电子温度计、血压计、血糖仪、脉搏测量装置、脉搏波测量装置、心电图显示器、超声诊断装置或内窥镜显示器)、寻鱼器、各种测量仪器、仪表(例如，用于车辆、飞机和船舶的仪表)、投影仪等。
在下文中，将更详细地描述根据示例的制备量子点的方法。
[示例]
示例1：InGaP/ZnSe/ZnS量子点的制备
将10毫摩尔(mmol)的乙酸铟、10mmol的乙酸锌、8mmol的乙酰丙酮镓和70mmol的棕榈酸与溶剂(即，50毫升(mL)的1-十八烯)和添加剂(即，4.5mmol的油胺和0.5mmol的油酸钠)混合，以制备阳离子前驱体。
将三(三甲基甲硅烷基)膦与三辛基膦混合，以制备阴离子前驱体。
将如此制备的两种类型的前驱体混合在一起。在400W的强度下用微波照射混合物，并且将混合物保持在300℃以形成InGaP核。
用甲苯和丙酮的混合溶液纯化如此制备的InGaP核。随后，向分散在甲苯中的InGaP核添加作为溶剂的30mmol的油酸锌、20mmol的三辛基硒化膦和三辛胺以及作为添加剂的10mmol的油胺和约1.0mmol至约10mmol的ZnCl2。使所得混合物在320℃或更高的温度下反应1小时以形成硒化锌壳。
然后，向其添加30mmol的油酸锌、30mmol的三辛基硫化膦以及作为添加剂的5mmol的油胺和约1.0mmol至约10mmol的ZnCl2。使所得混合物在320℃或更高的温度下反应1小时以形成硫化锌壳，从而合成具有InGaP/ZnSe/ZnS结构的量子点。
对比示例1
除在形成核和壳时不使用在示例1中用作添加剂的油胺、油酸钠和ZnCl2之外，根据与示例1的量子点的合成方法相同的合成方法来合成对比示例1的量子点。
评价示例：量子点特性的评价
用透射电子显微镜(“TEM”)观察示例1和对比示例1的量子点中的每个，结果示于图2A和图2B中。
另外，对于示例1和对比示例1的量子点中的每个，评价最大发射波长、FWHM、量子产率(“QY”)和QY保持率，结果示于表1中。针对量子点在低温(-196℃)下和室温(25℃)下的PL光谱示于图3A、图3B和图4中。
测量方法如下：对于1毫克每升(mg/L)的含量子点的溶液，通过分析使用PL光谱仪和紫外-可见(UV-Vis)光谱仪测量的PL光谱来评价最大发射波长和FWHM。使用绝对量子效率测量设备评价QY，并且如下计算QY保持率：用乙醇纯化量子点三次之后的QY/未纯化量子点的QY。
表1
Figure BDA0003900401000000121
参照图2A和图2B，证实了根据实施例的量子点的晶面的稳定性得到改善。此外，参照图3A、图3B和图4，证实了根据实施例的量子点由于减小的陷阱发射而表现出优异的PL特性。
参照表1，证实了根据根据实施例的制备量子点的方法制备的量子点也具有窄FWHM、高量子产率(QY)和高QY保持率。此外，证实了与对比示例1的量子点相比，示例1的量子点具有显著优异的QY保持率。
根据一个或更多个实施例，根据制备量子点的方法制备的量子点可以具有具备改善的稳定性和减小的堆垛层错的核晶面。因此，在通过这里公开的方法制备的量子点中，可以在核上均匀地形成壳，并且可以容易地在壳的表面上用配体形成保护层，使得量子点可以具有改善的化学稳定性和改善的PL性质。
应当理解的是，这里描述的实施例应当仅在描述性意义上考虑，而不是为了限制的目的。每个实施例中的特征或方面的描述通常应被认为可用于其它实施例中的其它类似特征或方面。虽然已经参照附图描述了一个或更多个实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离如由权利要求限定的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种制备量子点的方法，所述方法包括以下步骤：
制备包括III族元素、V族元素和镓的核，其中，所述III族元素不包括镓；以及
通过使用用于形成壳的组合物来制备覆盖所述核的所述壳，
其中，用于形成所述壳的所述组合物包括第一添加剂，并且
所述第一添加剂是金属卤化物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于形成所述壳的所述组合物还包括以下物质中的至少一种：包括II族元素的前驱体、包括III族元素的前驱体、包括V族元素的前驱体和包括VI族元素的前驱体。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，用于形成所述壳的所述组合物还包括第二添加剂，并且
所述第二添加剂是脂肪族胺。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，制备所述核的步骤包括：
通过使用用于形成所述核的组合物来制备所述核，
其中，用于形成所述核的所述组合物包括包含III族元素的前驱体、包含V族元素的前驱体和镓前驱体。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，用于形成所述核的所述组合物还包括第三添加剂，并且
所述第三添加剂是脂肪族胺。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，用于形成所述核的所述组合物还包括第四添加剂，并且
所述第四添加剂是脂肪酸或它的盐。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述核中，相对于100重量份的所述III族元素，所述核中的所述镓的量在1重量份至200重量份的范围内。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述核包括彼此不同的三种或更多种元素。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述核中的所述III族元素包括Al、In或Tl。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述壳包括II-VI族化合物、III-V族化合物或它们的任何组合。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述核包括InGaP，并且
所述壳包括ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、ZnMg、ZnMgSe、ZnMgS、ZnMgAl、GaSe、GaTe、GaP、GaAs、GaSb、InAs、InSb、AlP、AlAs、AlSb或它们的任何组合。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述壳包括第一壳层和第二壳层，并且
包括在所述第一壳层中的材料和包括在所述第二壳层中的材料彼此相同或不同。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，
所述壳还包括布置在所述第一壳层与所述第二壳层之间的中间壳层，并且
所述中间壳层包括与包括在所述第一壳层中的所述材料和包括在所述第二壳层中的所述材料相同的材料。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，包括在所述壳中的元素的浓度根据距所述核的距离形成浓度梯度。
15.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
用有机配体或另一种金属卤化物对所述壳的表面进行表面处理。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述量子点被构造为发射具有在500纳米至590纳米的范围内的最大发射波长的绿光。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述壳的厚度在0.5纳米至5纳米的范围内。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述量子点的发射波长光谱的半峰全宽为50nm或更小。
19.一种量子点，所述量子点通过根据权利要求1至权利要求18中的任一项所述的方法制备。
20.一种电子设备，所述电子设备包括根据权利要求19所述的量子点。
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