ES2942632T3 - Puntos cuánticos emisores de rojo con anchura a media altura y longitud de onda de emisión estrechas para su aplicación a pantallas de alta pureza cromática, y procedimiento de preparación de los mismos - Google Patents
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Abstract
Una realización de la presente invención se refiere a un método para preparar nanopartículas basadas en InP para su aplicación a una pantalla de alta pureza de color y proporciona: una técnica para sintetizar puntos cuánticos de núcleo uniforme al proporcionar un método para preparar puntos cuánticos, comprendiendo el método los pasos de preparación de una mezcla que comprende semillas de puntos cuánticos basados en InX, formando un núcleo basado en InX mediante la inyección continua de un grupo basado en Zn(In)X en la mezcla, formando una primera capa recubierta en el núcleo basado en In mediante la adición de un compuesto de selenio y un precursor de zinc a la mezcla, y formando una segunda capa que recubre la primera capa mediante la adición de un compuesto de azufre y el precursor de zinc a la mezcla, donde la primera capa está formada por ZnSe, la segunda capa está formada por ZnS, y X incluye fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb);y una capa emisora de luz de un dispositivo emisor de luz propio de próxima generación, teniendo la capa emisora de luz una pureza de color mejorada con respecto a la de los puntos cuánticos convencionales y resolviendo el problema de estabilidad de la misma. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Puntos cuánticos emisores de rojo con anchura a media altura y longitud de onda de emisión estrechas para su aplicación a pantallas de alta pureza cromática, y procedimiento de preparación de los mismos
Referencia cruzada a solicitud relacionada
Esta solicitud es una entrada en la fase nacional de la solicitud internacional PCT Núm. PCT/KR2019/003467, que fue presentada el 26 de marzo de 2019, y en la que se reivindica prioridad con respecto a la Solicitud de Patente Coreana Núm. 10-2018-0035853, presentada el 28 de marzo de 2018 en la Oficina Coreana de la Propiedad Intelectual.
Campo Técnico
La presente invención se refiere a puntos cuánticos emisores de rojo que tienen una longitud de onda de emisión de luz para su aplicación a una pantalla de alta pureza de color y una Anchura a Media Altura (FWHM) estrecha y un procedimiento de fabricación de los mismos, y más particularmente, a un procedimiento de fabricación de puntos cuánticos que tienen una longitud de onda de emisión de luz para su aplicación a una pantalla de alta pureza de color y una FWHM estrecha, mediante el uso de un procedimiento de crecimiento de síntesis de semillas y un procedimiento de inyección continua de clústeres.
Técnica anterior
Los puntos cuánticos (QD), que son partículas semiconductoras nanoscópicas con un tamaño tridimensional limitado, presentan excelentes características ópticas y eléctricas, ausentes en los materiales semiconductores, en estado masivo. Por ejemplo, aunque los puntos cuánticos estén hechos del mismo material, el color de la luz emitida puede variar en función del tamaño de las partículas. Debido a estas características, los puntos cuánticos están atrayendo la atención como material para la próxima generación de diodos emisores de luz (LED) de alta luminosidad, biosensores y láseres, como nanomaterial para células solares, etc.
En la actualidad, se suele usar un procedimiento de síntesis no hidrolítica como procedimiento de fabricación para formar puntos cuánticos. De acuerdo con el procedimiento de síntesis no hidrolítica, un compuesto organometálico a temperatura ambiente se inyecta rápidamente en un disolvente a alta temperatura mediante el uso de un precursor para provocar la nucleación por medio de una reacción de pirólisis y, a continuación, se eleva la temperatura para provocar el crecimiento nuclear, para de ese modo producir puntos cuánticos. Los puntos cuánticos sintetizados principalmente por el procedimiento de síntesis no hidrolítica contienen cadmio (Cd), tal como el seleniuro de cadmio (CdSe) o el telururo de cadmio (CdTe). Sin embargo, si se tiene en cuenta la tendencia actual de perseguir una industria ecológica debido a la mayor concienciación sobre los problemas medioambientales, es necesario minimizar el uso de cadmio (Cd), uno de los contaminantes medioambientales representativos que contaminan el agua y el suelo.
Por lo tanto, como alternativa a la sustitución de los puntos cuánticos CdSe o CdTe existentes, se está considerando la posibilidad de fabricar puntos cuánticos mediante el uso de un material semiconductor que excluya el cadmio. Por ejemplo, los puntos cuánticos de fosfuro de indio (InP). Dado que los puntos cuánticos de InP pueden emitir luz en el espectro visible, que es una región emisora de luz similar al material de los puntos cuánticos de CdSe, los puntos cuánticos de InP pueden sustituir a los puntos cuánticos de CdSe y usarse para fabricar un dispositivo de diodo emisor de luz de alta luminosidad.
Sin embargo, dado que es difícil sintetizar puntos cuánticos de InP por medio de un procedimiento general, existe dificultad para producir en masa puntos cuánticos de InP. Además, es difícil uniformizar el tamaño de las partículas de los puntos cuánticos de InP, y el rendimiento cuántico (QY) de los puntos cuánticos de InP es bajo, en comparación con el CdSe existente.
Como procedimiento para abordar las desventajas de los puntos cuánticos InP, existe un procedimiento de revestimiento de una superficie de un núcleo InP con un compuesto del grupo II-VI, tal como el sulfuro de cinc (ZnS), que tiene una banda prohibida más amplia que el del núcleo para formar un armazón. Cuando el núcleo de InP se reviste con un compuesto del grupo II-Vi que tiene una banda prohibida más ancha que la del núcleo, se pueden resolver en cierta medida problemas tales como la dificultad para mantener la estabilidad de la luminiscencia o para controlar el tamaño de los puntos cuánticos de InP formados con un compuesto del grupo III-V. Sin embargo, en lo que respecta al revestimiento de un armazón, hay que tener suficientemente en cuenta problemas tales como la productividad (tiempo de reacción), el coste de fabricación o el entorno (cantidad de muestra u olor, etc.), y la uniformidad del revestimiento. Si el armazón no está bien formado, la eficacia luminosa de los puntos cuánticos puede disminuir y las propiedades luminosas se pueden mostrar muy sensibles a los cambios en las moléculas de la superficie.
Además, las nanopartículas basadas en InP de emisión roja de las que se ha informado anteriormente tienen una eficiencia cuántica del 50% o menos, y una Anchura a Media Altura (FWHM) de 50 nm o más, lo que determina una pureza de color. En consecuencia, se ha informado de que las nanopartículas basadas en InP de emisión roja
presentan problemas en relación con la mejora de la pureza y la estabilidad del color. Por lo tanto, se necesitan puntos cuánticos que puedan resolver los problemas de FWHM y eficiencia cuántica. <Documento de la Técnica Relacionada> Patente coreana Núm. 10-1665450
Otro documento artístico relacionado KR 2014 0121217 A desvela una realización en la que un punto cuántico de una estructura apilada de InZnP/ZnSe/ZnS se forma por medio de la adición de un armazón de ZnSe y un armazón de ZnS a un núcleo de InZnP como núcleo del punto cuántico.
Divulgación
Problema técnico
Por lo tanto, la presente invención se ha llevado a cabo en vista de los problemas anteriores, y es un objeto de la presente invención proporcionar puntos cuánticos emisores de rojo y un procedimiento de revestimiento del armazón que sean capaces de abordar el problema de que las nanopartículas ecológicas que tienen una estructura de núcleo/armazón de punto cuántico no alcanzan una Anchura a Media Altura (FWHM) de 40 nm o menos y una eficiencia cuántica del 70% o más.
Se entenderá que los problemas técnicos de la presente invención no se limitan al problema mencionado anteriormente y que otros problemas técnicos no mencionados en la presente memoria serán claramente comprendidos por los expertos en la técnica a partir de la descripción que figura a continuación.
Solución técnica
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, los objetos anteriores y otros se pueden lograr por medio de la provisión de un procedimiento de fabricación de puntos cuánticos, el procedimiento comprende: preparar una mezcla que incluye una semilla de punto cuántico basada en InX; inyectar continuamente un cúmulo basado en Zn(In)X a la mezcla para formar un núcleo basado en InX; añadir un compuesto de selenio y un precursor de cinc a la mezcla para formar un primer armazón que se revestirá sobre el núcleo basado en InX; y por medio de la adición de un compuesto de azufre y el precursor de cinc a la mezcla para formar un segundo armazón que se revestirá sobre el primer armazón, en el que el núcleo basado en InX comprende In, Zn y P en el núcleo y un armazón de Zn en una superficie del núcleo, en el que el primer armazón está formado de ZnSe, el segundo armazón está formado de ZnS, y X comprende fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb).
Además, la semilla de punto cuántico basada en InX se puede mezclar con un precursor de indio, un ácido y un precursor de trimetilsililo para formar nanopartículas de InX, en las que el precursor de indio comprende acetato de indio, acetilacetonato de indio, InSb o InAs, en las que el ácido comprende un ligando de ácido carboxílico, en el que el ligando de ácido carboxílico comprende ácido palmítico, ácido esteárico, ácido mirístico o ácido oleico, en el que el precursor de trimetilsililo comprende tris(trimetilsilil)fosfina ((TMS)3P), tris(trimetilsilil)antimonio o tris(trimetilsilil)arseniuro.
Además, el cúmulo basado en Zn(In)X se puede mezclar con un precursor de indio, un ácido, un precursor de cinc y un precursor de trimetilsililo para formar un agregado en un estado supercristalino en el que los cristales de In y Zn están enlazados, en el que el precursor de indio comprende acetato de indio, acetilacetonato de indio, InSb o InAs, en el que el ácido comprende un ligando de ácido carboxílico, en el que el ligando de ácido carboxílico comprende ácido palmítico, ácido esteárico, ácido mirístico o ácido oleico, en el que el precursor de trimetilsililo comprende tris(trimetilsilil)fosfina ((TMS)3P), tris(trimetilsilil)antimonio o tris(trimetilsilil)arseniuro. Además, la semilla de punto cuántico basada en InX puede incluir InP, InAs, InSb, InxGal-xP, InxGal-xAs, InxGal-xSb, InxAl1-xP, InxAl1-xAs, InxAl1-xSb, InxZnyP, InxZnyAs, InxZnySb, InxMgyP, InxMgyAs, e InxMgySb, en el que x o y es 1 a 30.
Además, el clúster a base de Zn(In)X se puede inyectar continuamente a 200 °C o más a una tasa de 0,05 mmol/h a 0,3 mmol/h.
Además, el núcleo puede tener un tamaño de 1,9 nm a 4,5 nm.
Además, el núcleo puede tener un tamaño de 3,5 nm a 4,5 nm.
Además, el compuesto de selenio puede incluir trioctilfosfina (TOP)Se.
Además, el precursor de cinc puede incluir uno o más seleccionados entre acetato de cinc, acetilacetonato de cinc, estearato de cinc y oleato de cinc.
Además, el compuesto de azufre puede incluir 1- dodecanotiol (1-DDT).
Además, el primer armazón y el segundo armazón se pueden formar por un procedimiento de Adsorción y Reacción Sucesiva de Capas Iónicas (SILAR). De este modo, el procedimiento de Adsorción y Reacción Sucesivas de Capas Iónicas (SILAR) se puede llevar a cabo entre 200 °C y 400 °C.
Además, los puntos cuánticos pueden tener un tamaño de 1,9 nm a 6 nm.
Además, los puntos cuánticos pueden tener un tamaño de 3,7 nm a 6 nm.
Además, los puntos cuánticos pueden emitir a una longitud de onda de emisión de luz de 380 nm a 750 nm.
Además, los puntos cuánticos pueden emitir a una longitud de onda de emisión de luz de 600 nm a 750 nm.
Efectos ventajosos
De acuerdo con una realización de la presente invención, se pueden proporcionar puntos cuánticos de núcleo/armazón de ZnSe/armazón de ZnS basados en InX capaces de emitir luz de alta pureza de color variable a una longitud de onda de 380 nm a 800 nm.
Además, un núcleo basado en InX de acuerdo con una realización de la presente invención puede exhibir una excelente eficiencia de emisión de luz, pureza de color y reproducibilidad de color en una amplia gama de área de emisión de luz desde luz visible a luz infrarroja cercana.
Además, dado que se forma un armazón de ZnSe/ZnS sobre un núcleo basado en InX, la superficie y el interior del núcleo se pueden proteger contra entornos externos.
Además, dado que el armazón múltiple de ZnSe/ZnS se forma sobre el núcleo basado en InX, se puede proporcionar una eficiencia cuántica y aproximadamente características de transporte de electrones mejoradas y, por lo tanto, se puede proporcionar una movilidad de electrones excelente, en comparación con el caso de un único armazón.
Además, mediante el uso de un procedimiento de crecimiento de semillas y un procedimiento de inyección continua de clústeres, los puntos cuánticos pueden crecer uniformemente y pueden mostrar una distribución de tamaño estrecha en un espectro de absorción.
Además, dado que el cinc (Zn) se mezcla durante la formación del núcleo, se pueden abordar los problemas de los procedimientos existentes, tales como el deterioro de la característica de absorción y una amplia anchura de la línea de emisión, y se puede suavizar una interfaz entre un núcleo y un armazón, para de ese modo ser capaces de facilitar un revestimiento uniforme con un armazón de ZnSe.
Además, los puntos cuánticos con núcleo basado en InX/armazón de ZnSe/armazón de ZnS fabricados de acuerdo con el procedimiento de la presente invención pueden ser puntos cuánticos emisores rojos que presentan un FWHM de aproximadamente 40 nm o menos y un alto rendimiento cuántico (QY) del 70% o más.
Además, por medio del procedimiento de crecimiento de semillas y el procedimiento de implantación continua de la presente invención, se pueden sintetizar puntos cuánticos de núcleo uniforme y depositar armazones sin defectos en las interfaces de los mismos.
Se debe entender que los efectos de la presente invención no se limitan a los efectos descritos anteriormente, sino que incluyen todos los efectos que se puedan deducir de la descripción detallada de la presente invención o de la constitución de la invención descrita en las reivindicaciones.
Descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de fabricación de puntos cuánticos de acuerdo con la presente invención.
La FIG. 2 es un diagrama esquemático que ilustra la inyección continua de un clúster de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 3 es un diagrama esquemático que ilustra un procedimiento de fabricación de puntos cuánticos de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 4 ilustra gráficos e imágenes TEM de datos experimentales de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 5 ilustra la emisión y absorción de luz en una banda de longitud de onda de luz visible de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 6 ilustra un diagrama esquemático y gráficos de un dispositivo de visualización que se fabrica mediante el uso de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 7 es un gráfico que ilustra el crecimiento en tres etapas de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 8 ilustra gráficos de un procedimiento de síntesis mediado por semillas de acuerdo con una realización de la presente invención comparado con un procedimiento de calentamiento y un procedimiento SILAR existentes.
La FIG. 9 es un conjunto de gráficos que ilustran los resultados experimentales del crecimiento de puntos cuánticos dependiente de una tasa de inyección de clústeres de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 10 es un gráfico que ilustra los resultados experimentales de los cambios de posición del pico de
absorción de los puntos cuánticos dependientes de una tasa de inyección de clúster de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 11 ilustra una imagen TEM de los puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 12 es un conjunto de gráficos que ilustran resultados experimentales de crecimiento de puntos cuánticos dependientes de una temperatura de reacción de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 13 ilustra un gráfico XRD y una imagen HAADF-STEM de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 14 ilustra imágenes HAADF-STEM y un mapa químico de rayos X de energía dispersiva de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
Mejor Modo
En adelante en la presente memoria, la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. La presente invención, sin embargo, se puede llevar a cabo de numerosas formas diferentes y no se debe interpretar como limitada a las realizaciones expuestas en la presente memoria. Para explicar claramente la presente invención, se omiten en los dibujos las partes no relacionadas con la descripción, y se dan números de referencia similares a partes similares a lo largo de esta memoria descriptiva.
En la memoria descriptiva, cuando se describe que una cierta parte está "conectada (accedida, contactada o acoplada" a otra parte, se debe entender que la cierta parte puede estar "directamente conectada" a otra parte o "indirectamente conectada" a otra parte a través de otro miembro en el medio. Además, cuando una determinada parte "incluye" un determinado componente, esto indica que la parte puede incluir además otro componente en lugar de excluir otro componente, a menos que se describa específicamente lo contrario.
La terminología usada en la presente memoria tiene por objeto describir únicamente realizaciones particulares y no pretende limitar el concepto inventivo. La expresión de singularidad en la presente memoria descriptiva incluye la expresión de pluralidad a menos que se especifique claramente lo contrario en el contexto. Asimismo, los términos tales como "incluye" o "comprende" se pueden interpretar para denotar una determinada característica, número, etapa, operación, componente o una combinación de los mismos en la memoria descriptiva, pero no se pueden interpretar para excluir la presencia o la posibilidad de adición de una o más características, números, etapas, operaciones, componentes o combinaciones de los mismos.
Ahora, una realización de la presente invención se describe en detalle con referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 1 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de fabricación de puntos cuánticos de acuerdo con una realización de la presente invención.
Con referencia a la FIG. 1, el procedimiento de fabricación de puntos cuánticos de acuerdo con una realización de la presente invención incluye un etapa (S100) de preparación de una mezcla que incluye una semilla de punto cuántico basada en InX, una etapa (S200) de inyección continua de un clúster basado en Zn(In)X a la mezcla para formar un núcleo basado en InX, una etapa (S300) de adición de un compuesto de selenio y un precursor de cinc a la mezcla para formar un primer armazón que se revestirá sobre el núcleo basado en InX, y una etapa (S400) de adición de un compuesto de azufre y el precursor de cinc a la mezcla para formar un segundo armazón que se revestirá sobre el primer armazón, en la que el primer armazón está formado de ZnSe, el segundo armazón está formado de ZnS, y X incluye fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb).
En primer lugar, se prepara una mezcla que incluye una semilla de punto cuántico basada en InX (S100).
La semilla de punto cuántico basada en InX se puede mezclar con un precursor de indio, un ácido y un precursor de trimetilsililo para formar nanopartículas de InX.
La semilla de punto cuántico basada en InX (Semila QD) puede estar formada por nanopartículas de In y X.
Por ejemplo, X puede incluir fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb).
Por ejemplo, la semilla de punto cuántico basada en InX puede incluir InP, InAs, InSb, InxGa1-xP, InxGal-xAs, InxGal-xSb, InxAl1-xP, InxAl1-xAs, InxAl1-xSb, InxZnyP, InxZnyAs, InxZnySb, InxMgyP, InxMgyAs e InxMgySb, en el que x o y es de 1 a 30.
Por ejemplo, el acetato de indio como un precursor del indio, el ácido palmítico como un ácido y la tris(trimetilsilil)fosfina ((TMS)3P) como un precursor del trimetilsililo se pueden mezclar para formar nanopartículas de InP, para de ese modo preparar una semilla de punto cuántico de InP.
A continuación, se inyecta continuamente en la mezcla un clúster basado en Zn(In)X para formar un núcleo basado en InX (S200).
El cúmulo basado en Zn(In)X se puede mezclar con un precursor de indio, un ácido, un precursor de cinc y un precursor de trimetilsililo para formar un agregado en un estado supercristalino en el que los cristales de In y Zn
están unidos.
Por ejemplo, X puede incluir fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb).
El clúster basado en Zn(In)X puede significar un grupo cristalino formado por cristales conectados entre sí en un estado supercristalino, o un gran agregado de cristales.
Además, el núcleo basado en InX puede significar un núcleo basado en InX en el que el cinc (Zn) se cultiva en una semilla de punto cuántico (semilla QD) basada en InX por medio de la inyección continua de un clúster basado en Zn(In)X a la semilla de punto cuántico (semilla QD) basada en InX a una determinada concentración y velocidad. Por ejemplo, el precursor de indio puede incluir acetato de indio, acetilacetonato de indio, InSb o InAs.
Además, el ácido puede incluir un ligando de ácido carboxílico.
Por ejemplo, el ligando de ácido carboxílico puede incluir ácido palmítico, ácido esteárico, ácido mirístico o ácido oleico.
Por ejemplo, el precursor de cinc puede incluir uno o más seleccionados entre acetato de cinc, acetilacetonato de cinc, estearato de cinc y oleato de cinc.
Además, el precursor de trimetilsililo puede incluir tris(trimetilsilil)fosfina ((TMS)3P), tris(trimetilsilil)antimonio o tris(trimetilsilil)arseniuro.
Por ejemplo, se puede preparar un núcleo de InP por medio de la mezcla de acetato de indio como un precursor de indio, ácido oleico como un ácido, acetato de cinc como un precursor de cinc y tris(trimetilsilil)fosfina ((TMS)3P) como un precursor de trimetilsililo con la semilla de punto cuántico de InP e por medio de la inyección continua en ella de un cúmulo de Zn(In)P, como un agregado en un estado supercristalino en el que los cristales de In y Zn están enlazados.
Por ejemplo, el clúster basado en Zn(In)X se puede inyectar continuamente a 200 °C o más a una tasa de 0,05 mmol/h a 0,3 mmol/h.
La velocidad de inyección del clúster basado en Zn(In)X puede afectar a la concentración del clúster. Cuando la tasa de inyección de clústeres basados en Zn(In)X es de 0,05 mmol/h a 0,3 mmol/h, los puntos cuánticos crecen hasta alcanzar un tamaño adecuado capaz de exhibir una pureza de color y un efecto de diodo emisor de luz roja excelentes. En consecuencia, se prefiere la gama de tipos.
Por ejemplo, cuando el clúster se inyecta continuamente a una tasa de 0,1 mmol/h, los puntos cuánticos que crecen a partir de la semilla pueden tener una amplia gama de picos de absorción.
Además, el crecimiento de la semilla de punto cuántico en base a InX se basa en la unión estrecha y la alta cobertura de un ligando oleato a una superficie de la semilla y, cuando una temperatura de inyección del clúster basado en Zn(In)X es inferior a 200 °C, la actividad de reacción superficial de los cristales se extiende y expande a las superficies de los monómeros puede disminuir y la accesibilidad de los monómeros a las superficies que permiten el crecimiento de una semilla se puede bloquear durante el crecimiento continuo a baja temperatura.
Además, cuando el clúster basado en Zn(In)X se inyecta continuamente a la semilla de punto cuántico basada en InX de forma que la semilla de punto cuántico basada en InX crece dentro del clúster, se puede formar un núcleo más grande que la semilla.
Además, el procedimiento de inyección continua de un clúster a una semilla de punto cuántico para formar un núcleo puede abordar la dificultad existente en la síntesis de un núcleo de punto cuántico uniforme de acuerdo con el consumo rápido de precursor, para de ese modo ser capaz de proporcionar una tecnología de síntesis de partículas de núcleo muy uniforme a través del suministro estable de precursor y el control del mecanismo de reacción por medio de la síntesis de un clúster inicialmente y la alimentación del mismo a un reactor.
El tamaño del núcleo puede ser de 1,9 nm a 4,5 nm.
Más preferentemente, el tamaño del núcleo puede ser de 3,5 nm a 4,5 nm.
Por ejemplo, los núcleos existentes se pueden sintetizar para tener un tamaño promedio de 1,9 nm y existe una limitación para aumentar aún más el tamaño, pero la presente invención usa un procedimiento de inyección continua de un clúster a una semilla de punto cuántico para aumentar el tamaño del núcleo, para de ese modo ser capaz de permitir que un núcleo crezca hasta un tamaño de 4,5 nm y, en consecuencia, tener un espectro de absorción en un intervalo de longitud de onda de 490 nm a 650 nm.
Además, puesto que el núcleo está formado para tener un tamaño de 1,9 nm a 4,5 nm de acuerdo con la presente invención, la presente invención puede abordar los problemas existentes de limitación de FWHM de los puntos
cuánticos, para de ese modo ser capaz de abordar nanopartículas emisoras de rojo que tienen un FWHM de 40 nm o menos y una eficiencia cuántica del 70% o más.
A continuación, se añaden a la mezcla un compuesto de selenio y el precursor de cinc para formar un primer armazón que se revestirá sobre el núcleo basado en InX (S300).
Por ejemplo, el compuesto de selenio puede incluir trioctilfosfina (TOP)Se.
Por ejemplo, el precursor de cinc puede incluir uno o más seleccionados entre acetato de cinc, estearato de cinc y oleato de cinc.
De acuerdo con una realización de la presente invención, se añaden trioctilfosfina-Se (TOP-Se) y estearato de cinc al primer armazón que rodea el núcleo basado en InX y se deja que se produzca la reacción, seguida por la adición de trioctilfosfina-Se (TOP-Se) a la misma una vez más para formar un armazón de ZnSe como el primer armazón, pero la presente invención no se limita a ello.
Además, después de sintetizar TOP-Se, la TOP-Se sintetizada se puede añadir directamente al núcleo basado en InX.
Además, el primer armazón está hecha de un material inorgánico para abordar el problema de que los puntos cuánticos formados únicamente por núcleos se oxidan fácilmente en un entorno externo y el problema de que la eficiencia cuántica disminuye debido a la recombinación electrón-hueco, etc. generada por defectos o enlaces colgantes en las superficies de los núcleos de puntos cuánticos, y para proteger el núcleo y mantener la eficiencia. A continuación, un compuesto de azufre y el precursor de cinc se añaden a la mezcla para formar un segundo armazón que se revestirá sobre el primer armazón (S400).
Por ejemplo, el compuesto de azufre puede incluir 1- dodecanotiol (1-DDT).
Por ejemplo, el precursor de cinc puede incluir uno o más seleccionados entre acetato de cinc, estearato de cinc y oleato de cinc.
De acuerdo con una realización de la presente invención, un armazón de ZnS, como el segundo armazón, se forma por medio de la reacción de 1-dodecanotiol (1-DDT) con y Zn-oleato, pero la presente invención no se limita a ello. El primer y segundo armazón se pueden formar mediante el uso de un procedimiento de Adsorción y Reacción Sucesiva de Capas Iónicas (SILAR).
Además, el procedimiento SILAR se puede llevar a cabo entre 200 °C y 400 °C.
El procedimiento SILAR, que se caracteriza por llevar a cabo una inyección continua a un núcleo y permitir la reacción a alta temperatura, permite mantener una distribución uniforme del tamaño de los puntos cuánticos crecidos.
Por ejemplo, el pico de absorción de un punto cuántico se puede ajustar hasta 480 nm a 615 nm para corresponder al aumento de tamaño hasta 1,8 nm a 3,6 nm por medio de la reacción SILAR 7 ciclos.
En consecuencia, el primer y el segundo armazón se pueden depositar exhibiendo excelentes características sin defectos de interfaz por medio de síntesis celular continua y suministro cuantitativo de precursores a través de un procedimiento de inyección continua.
Además, el armazón puede proteger el núcleo del punto cuántico de ser fácilmente oxidado por el oxígeno y la humedad procedentes del exterior y puede mejorar las características de luminiscencia.
Para mejorar las características de luminiscencia del armazón, se puede aplicar una banda prohibida más brillante. Además, aunque la estabilidad química aumenta con el incremento del espesor de la célula, el espesor de la célula se debe optimizar para maximizar la eficiencia cuántica de los puntos cuánticos.
Por ejemplo, por medio de la formación de una multicapa de ZnSe/ZnS sobre un núcleo de In(Zn)P, se puede mejorar la eficiencia cuántica y las características de transporte de electrones, en comparación con una célula simple, para de ese modo ser capaz de proporcionar una excelente movilidad de electrones.
En consecuencia, los puntos cuánticos In(Zn)P/ZnSe/ZnS pueden abordar un problema existente de que un primer armazón formado por un elemento del grupo II-VI no se forma densamente debido al desajuste de la red cuando el primer armazón se forma sobre un núcleo InP del grupo III-V. En particular, el problema se puede abordar por medio de la adición de cinc (Zn) durante la síntesis del núcleo para que se mezcle con una superficie, para de ese modo ablandar la red de una interfaz entre el núcleo y el armazón de forma que se lleve a cabo un revestimiento uniforme. En particular, el problema se puede abordar por medio de la adición de cinc (Zn) durante la síntesis del núcleo para que se mezcle con una superficie, para de ese modo ablandar una red de una interfaz entre el núcleo y la un
armazón de forma que se lleve a cabo un revestimiento uniforme.
Además, el armazón múltiple de la presente invención que incluye el segundo armazón tiene un espesor de armazón grueso para proteger el núcleo, para de ese modo ser capaz de exhibir protección del núcleo y abordar la estabilidad óptica y fiabilidad pobres.
El tamaño de los puntos cuánticos puede ser de 1,6 nm a 6 nm.
Más preferentemente, el tamaño de los puntos cuánticos puede ser de 3,7 nm a 6 nm.
En consecuencia, el núcleo que tiene un tamaño promedio de 1,9 nm de la presente invención puede crecer hasta 3,5 nm a 4,5 nm por el procedimiento de la presente invención de inyectar continuamente un clúster a una semilla y, puesto que se forma un armazón sobre el núcleo, los puntos cuánticos de la presente invención pueden crecer hasta 3,7 nm a 6 nm.
Cuando el tamaño de la partícula de punto cuántico es pequeño, se genera luz de longitud de onda corta y se lleva a cabo el azul. Por otro lado, a medida que aumenta el tamaño de la partícula, se genera luz de gran longitud de onda y se puede obtener un color cercano al rojo.
Los puntos cuánticos pueden emitir en un intervalo de longitud de onda de 380 nm a 750 nm.
La longitud de onda de emisión de luz puede estar en una banda de longitud de onda de luz visible, y los puntos cuánticos pueden emitir en la banda de longitud de onda de luz visible.
Más preferentemente, los puntos cuánticos pueden emitir en un intervalo de longitud de onda de emisión de luz de 600 nm a 750 nm.
Más preferentemente, un intervalo de longitud de onda de emisión de luz de los puntos cuánticos puede ser de 450 nm a 750 nm.
La presente invención puede proporcionar puntos cuánticos emisores de rojo que tienen un FWHM de 40 nm o menos, que es un límite en los puntos cuánticos existentes, y una eficiencia cuántica del 70% o más.
Además, los puntos cuánticos cultivados por medio de la inyección continua de un clúster a una semilla de acuerdo con la presente invención pueden tener un tamaño de 3,7 nm a 6 nm y pueden emitir luz roja en un intervalo de longitud de onda de 600 nm a 750 nm.
En consecuencia, los puntos cuánticos cultivados de acuerdo con el procedimiento de fabricación de la presente invención pueden emitir luz roja que tiene una energía relativamente baja debido a que una brecha entre los niveles de energía es estrecha con el aumento de tamaño de los puntos cuánticos.
Además, los puntos cuánticos pueden tener un rendimiento del 70% o más.
Además, los puntos cuánticos fabricados de acuerdo con el procedimiento de la presente invención pueden tener un rendimiento del 70% o más.
Todas las etapas se pueden llevar a cabo en un único recipiente.
Dado que todos las etapas se llevan a cabo en un único recipiente, los puntos cuánticos se pueden fabricar por medio de un proceso sencillo.
Además, los puntos cuánticos fabricados de acuerdo con el procedimiento de la presente invención emiten diferentes colores de acuerdo con su tamaño y tienen una estructura que incluye un núcleo formado en un material InX; un primer armazón que emite brillantemente debido a una banda prohibida mayor que el núcleo y está revestido sobre el núcleo; y un segundo armazón que protege el núcleo de la oxidación desde el exterior y está revestido sobre el primer armazón, en el que el primer armazón está formado por ZnSe y el segundo armazón está formado por ZnS.
Por ejemplo, en el caso de la estructura de núcleo In(Zn)P que incluye el núcleo formado de un material basado en In(Zn)P, el indio (In), el cinc (Zn) y el fósforo (P) se incluyen en el núcleo, y se forma una capa de cinc (Zn) en una superficie del núcleo.
El tamaño de los puntos cuánticos puede ser de 1,6 nm a 6 nm.
Por ejemplo, los puntos cuánticos pueden emitir luz en un intervalo de longitud de onda de emisión de luz de 380 nm a 750 nm.
La longitud de onda de emisión de luz puede estar en una banda de longitud de onda de luz visible y puede emitir en ella.
Más preferentemente, los puntos cuánticos pueden tener un intervalo de longitud de onda de emisión de luz de 488 nm a 641 nm.
Los puntos cuánticos pueden tener un rendimiento cuántico del 70% o más.
Además, por medio del procedimiento de fabricación de puntos cuánticos de la presente invención, se pueden obtener puntos cuánticos que tengan un rendimiento cuántico del 70% o más.
Además, el núcleo basado en InX puede abordar los problemas medioambientales causados por el uso de núcleos existentes que incluyen cadmio (Cd). Además, el núcleo basado en InX tiene una amplia gama de áreas de emisión de luz, desde la luz visible hasta la luz infrarroja cercana, y características ópticas similares a las de un núcleo que incluya cadmio (Cd), por lo que su eficacia de emisión de luz es excelente. Por consiguiente, el núcleo basado en InX puede sustituir a los núcleos existentes que incluyen cadmio (Cd).
el armazón que incluye el primer armazón y el segundo armazón puede estar revestido para tener al menos dos capas.
La presente invención puede proporcionar puntos cuánticos fabricados de acuerdo con el procedimiento.
Los puntos cuánticos pueden proporcionar una excelente eficiencia de emisión de luz, pureza del color y reproducibilidad del color en una amplia gama de áreas de emisión de luz, desde la luz visible a la luz infrarroja cercana, y pueden proteger una superficie y el interior de un núcleo de ser dañados debido a ambientes externos.
Ejemplo de Fabricación 1
Clúster Zn(In)-P
1) Se mezclaron 1 mmol de acetato de indio, 0,5 mmol de acetato de cinc y 4 mmol de ácido oleico con 10 ml de ODE en un matraz Erlenmeyer para formar una mezcla. La mezcla se fijó a una línea Schlenk mediante el uso de un condensador de reflujo, tras lo cual se calentó a 120 °C al vacío durante 12 horas.
2) Se cargó el matraz con nitrógeno y se enfrió a temperatura ambiente.
3) Se introdujo rápidamente en el matraz una solución que contenía 0,66 mmol de (TMS)3 P y 1 ml de TOP, y se dejó reposar a temperatura ambiente durante 60 minutos.
Ejemplo de Fabricación 2
In(Zn)P/ZnSe/ZnS QD
1) Se mezclaron 5 ml de una semilla de InP QD con 10 ml de ODE seco, y a continuación se calentó a 280 °C.
2) Se inyectó un clúster de In(Zn)P fabricado de acuerdo con el Ejemplo de Fabricación 1 a razón de 1 ml/h mediante el uso de una bomba de jeringa para formar QD de In(Zn)P.
3) El núcleo de In(Zn)P QD se enfrió a 150 °C.
4) Se inyectó 1 ml de estearato de cinc 0,4 M y se dejó reposar a la misma temperatura durante 30 minutos. 5) Se introdujeron 0,5 ml de TOP-Se 0,4M en el matraz y se dejó reposar a 300 °C durante 15 minutos.
6) Se añadieron 1,5 ml de estearato de cinc, se dejó reposar durante 10 minutos y se añadieron 0,6 ml de TOP-Se, se dejó reposar a 300 °C durante 15 minutos.
7) Se añadieron 1,5 ml de estearato de cinc, se dejó reposar durante 10 minutos y se añadieron 0,6 ml de TOP-Se, se dejó reposar durante 15 minutos, para revestir un armazón de ZnSe.
8) Se añadieron 2 ml de estearato de cinc y se inyectaron 0,8 ml de TOP-Se para revestir una vez más un armazón de ZnSe.
9) Se añadieron 2,5 ml de estearato de cinc, se dejó reposar durante 10 minutos y, a continuación, se añadió 1 ml de TOP-S, se dejó reposar a 300 °C durante 15 minutos para que crecieran los armazones de ZnS.
10) Tras enfriar a temperatura ambiente, se centrifugó en 50 ml de alcohol isopropílico a 6000 rpm durante 30 minutos para provocar la precipitación y obtener puntos cuánticos de InP/ZnSe/ZnS.
11) Después de lavar los puntos cuánticos tres veces con hexano, se les añadió alcohol isopropílico para que precipitaran y, a continuación, se guardó el precipitado en un vial de hexano lleno de nitrógeno.
La FIG. 2 es un diagrama esquemático que ilustra la inyección continua de un clúster de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 3 es un diagrama esquemático que ilustra un procedimiento de fabricación de puntos cuánticos de acuerdo con una realización de la presente invención.
Las FIGS. 2 y 3 ilustran un procedimiento de fabricación de puntos cuánticos de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 3(a) ilustran el oleato de indio (precursor del indio) necesario para la formación de semillas de puntos cuánticos. Se añadió un precursor de trimetilsilano (TMS)3 P al precursor de indio para formar la "semilla" de InP de la FIG. 3(b). Se inyectó continuamente un precursor In(Zn)P (núcleo basado en Zn(In)X) a la semilla mediante el uso
de una bomba de jeringa, para de ese modo formar los QD InP de mayor tamaño (núcleo grande basado en InX) de la FIG. 3(c).
Se formó un armazón de ZnSe/ZnS sobre cada uno de los QD de InP (núcleos), para de ese modo formar los QD luminiscentes de InP/ZnSe/ZnS (puntos cuánticos de acuerdo con la presente invención) de la FIG. 3(d).
La FIG. 4 ilustra gráficos e imágenes TEM de datos experimentales de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 4(a) ilustra un espectro de absorción UV-vis de QD de InP de diferentes tamaños sintetizados por medio del suministro externo de un monómero a semillas de InP A partir de ahí, se confirmó que las semillas de InP crecían continuamente hasta convertirse en puntos cuánticos más grandes con un espectro de absorción que se movía de 490 nm a 650 nm y crecían hasta tamaños de 1,9 nm a 4,5 nm.
La FIG. 4(b) ilustra las posiciones de los picos de absorción y la distribución relativa de tamaños representada por HWHM de InP QD. A partir de esto, se confirmó que la distribución de tamaño se mejoró en gran medida como un ancho de valor medio de absorción de un valor medio inicial disminuye después de la reacción durante 150 minutos, además de crecimiento.
La FIG. 4(c) ilustra los cambios en el tamaño de un InPQD y una absorbancia a una longitud de onda de 310 nm durante el crecimiento. Como se muestra en los gráficos, se añadió al QD InP existente un precursor inyectado para aumentar linealmente de acuerdo con una absorbancia, y se excluyó la generación de núcleos secundarios que dificultaban el crecimiento del QD y ampliaban el espectro de absorción
La FIG. 4(d) ilustra los patrones de DRX de una semilla de InP y un QD de InP de 4,5 nm. Un amplio pico de difracción de rayos X (x Rd ) del QD semilla aumenta de tamaño tras la reacción y muestra un cambio de tamaño. Las FIGS. 4(e) y 4(f) ilustran imágenes TEM y gráficos de histogramas de distribución de tamaños de InP Se puede confirmar la formación de QD monodispersos, y los QD en una fase inicial de síntesis mantienen la forma esférica de las semillas con una distribución de tamaños inferior al 5%, como se muestra en la FIG. 4(e), se mantiene, pero al final de la reacción, la distribución de la forma cambia de una esfera a un tetraedro, de forma que la distribución aumenta hasta el 9%, como se muestra en la FIG. 4(f).
La FIG. 5 ilustra la emisión y absorción de luz en una banda de longitud de onda de luz visible de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
Con referencia a la FIG. 5, la FIG. 5(a) ilustra la absorbancia de los puntos cuánticos InP/ZnSe/ZnS, y la FIG. 5(b) ilustra un espectro de emisión de luz de los puntos cuánticos InP/ZnSe/ZnS y una fotografía tomada tras la irradiación uV. FIG. 5 ilustra que los puntos cuánticos de la presente invención tienen un valor de Anchura a Media Altura (FWHM) inferior a 40 nm para todas las longitudes de onda de emisión y emisión de luz brillante.
La FIG. 6 ilustra un diagrama esquemático y gráficos de un dispositivo de visualización que se fabrica mediante el uso de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
Con referencia a la FIG. 6, la FIG. 6(a) ilustra un diagrama esquemático de un QLED basado en InP/ZnSe/ZnS, FIG.
6(b) ilustra gráficos de voltaje de QLED a densidad de corriente y luminancia, y la FIG. 6(c) ilustra QD en una solución, espectro EL y un espectro PL de una fotografía QLED a 0,1 mA, y la FIG. 6(d) ilustra las coordenadas CIE de un espectro EL de QLED de 0,1 mA o menos.
A partir de la FIG. 6, se puede confirmar que los QD de emisión verde (533 nm) y roja (625 nm) de los QLED fabricados mediante el uso de los puntos cuánticos de la presente invención tienen un FWHM de emisión inferior a 40 nm y una eficiencia cuántica (QY) del 62% y el 45% para todas las longitudes de onda de emisión, para de ese modo proporcionar una gran pureza de color y un alto efecto de luminiscencia en todas las áreas de luz visible y proporcionando un QLED de emisión roja que tiene una longitud de onda de emisión de luz y un FWHM estrecho para aplicaciones de visualización de alta pureza de color.
La FIG. 7 es un gráfico que ilustra el crecimiento en tres etapas de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
Con referencia a la FIG. 7, la presente invención se indica con una línea azul, y se ilustra un diagrama lamer para la síntesis de partículas monodispersas que incluye tres etapas de 1) generación de monómeros (monómeros) 2) nucleación, y 3) crecimiento (crecen por medio de la adición de monómeros a las superficies de las partículas nucleadas).
Una línea roja indica una concentración de precursor a lo largo del tiempo en varias etapas de la síntesis general de InPQD. El procedimiento de síntesis general tiene una limitación con respecto al crecimiento de los puntos cuánticos porque se produce la maduración de Ostwald y la energía superficial de las partículas se convierte en una fuerza impulsora, y las partículas más pequeñas de un sistema de dispersión se hacen más pequeñas o desaparecen, lo que da lugar al crecimiento de partículas más grandes.
La FIG. 8 ilustra gráficos de un procedimiento de síntesis mediado por semillas de acuerdo con una realización de la presente invención comparado con un procedimiento de calentamiento existente y un procedimiento SILAR.
Con referencia a la FIG. 8, se compararon un procedimiento convencional de calentamiento y el procedimiento SILAR con el procedimiento de síntesis mediada por semillas de la presente invención. El procedimiento de síntesis mediado por semillas de la presente invención muestra una diferencia en el espectro de absorción en función de una longitud de onda con respecto al procedimiento de calentamiento convencional y al procedimiento SILAR. Esto indica que la distribución de tamaños de los puntos cuánticos obtenidos por el procedimiento de la presente invención es muy superior a la del procedimiento de síntesis convencional.
La FIG. 9 es un conjunto de gráficos que ilustran resultados experimentales de crecimiento de puntos cuánticos dependientes de una tasa de inyección de clústeres de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 10 es un gráfico que ilustra los resultados experimentales de los cambios de posición del pico de absorción de los puntos cuánticos dependientes de una tasa de inyección de clústeres de acuerdo con una realización de la presente invención.
Con referencia a las FIGS. 9 y 10, se pueden confirmar los cambios en los espectros de absorción y en las posiciones de los picos de absorción que dependen de la velocidad de inyección del clúster de acuerdo con una realización de la presente invención.
A partir de esto, se puede confirmar que los tamaños de los puntos cuánticos aumentan lentamente a medida que aumenta la tasa de inyección de clústeres.
Además, se puede confirmar que, cuando se inyecta a una velocidad de 0,1 mmol/h, el pico de absorción en función de la concentración de precursor es mayor, de forma que aparecen picos de absorción en toda la gama de luz visible.
La FIG. 11 ilustra una imagen TEM de los puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 11 ilustra una imagen TEM de QD de InP fabricados a una tasa de inyección en clúster de 0,3 mmol/h a 280 °C de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 12 es un conjunto de gráficos que ilustran resultados experimentales de crecimiento de puntos cuánticos dependientes de una temperatura de reacción de acuerdo con una realización de la presente invención.
Con referencia a la FIG. 12, la FIG. 12(a) a la FIG. 12(c) ilustran espectros de absorción de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención por medio de la variación de las temperaturas de reacción en un intervalo de 200 °C, 240 °C y 310 °C.
A partir de los gráficos, se puede confirmar que la temperatura de reacción afecta al crecimiento de las partículas y que no se observa crecimiento de semillas de InP cuando los puntos cuánticos se fabrican a una temperatura inferior a 250 °C.
La FIG. 12(d) ilustra los picos de absorción dependientes de las concentraciones de precursores de los puntos cuánticos fabricados a diferentes temperaturas.
La FIG. 12(e) ilustra los picos de absorción a una longitud de onda de 310 nm que dependen de una concentración precursora de puntos cuánticos fabricados a diferentes temperaturas
Como resultado, se confirmó que las semillas de InP crecían enormemente al aumentar la temperatura, y los puntos cuánticos crecidos enormemente mostraban una absorbancia en todo el intervalo de luz visible.
La FIG. 13 ilustra un gráfico XRD y una imagen HAADF-STEM de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 14 ilustra imágenes HAADF-STEM y un mapa químico de rayos X de energía dispersiva de puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención.
Con referencia a las FIGS. 13 y 14, la FIG. 13(a) ilustra un patrón XRD de los puntos cuánticos fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención, la FIG. 13(b) ilustra una imagen HAADF-STEM de InP/ZnSe/ZnS QD fabricados de acuerdo con una realización de la presente invención, y las FIGS. 14(a) y 14(b) ilustran imágenes superpuestas de In, P y Zn.
De acuerdo con una realización de la presente invención, se proporcionan puntos cuánticos de núcleo/armazón de ZnSe/armazón de ZnS basados en InX capaces de emitir luz con alta pureza de color variable a una longitud de onda de 380 nm a 800 nm.
Además, un núcleo basado en InX de acuerdo con una realización de la presente invención exhibe una excelente eficiencia de emisión de luz, pureza de color y reproducibilidad de color en una amplia gama de área de emisión de luz desde luz visible a luz infrarroja cercana.
Además, dado que se forma un armazón de ZnSe/ZnS sobre un núcleo basado en InX, la superficie y el interior del núcleo se pueden proteger contra entornos externos.
Además, dado que el armazón múltiple de ZnSe/ZnS se forma sobre el núcleo basado en InX, se puede proporcionar una eficiencia cuántica y aproximadamente características de transporte de electrones mejoradas y, por lo tanto, se puede proporcionar una movilidad de electrones excelente, en comparación con el caso de un único armazón.
Además, mediante el uso de un procedimiento de crecimiento de semilla y un procedimiento de inyección de clúster continuo, los puntos cuánticos pueden crecer uniformemente y pueden exhibir una distribución de tamaño estrecha en un espectro de absorción.
Además, dado que el cinc (Zn) se mezcla durante la formación del núcleo, se pueden abordar los problemas de los procedimientos existentes, tales como el deterioro de la característica de absorción y una amplia anchura de la línea de emisión, y se puede suavizar una interfaz entre un núcleo y un armazón, para de ese modo ser capaces de facilitar un revestimiento uniforme con un armazón de ZnSe.
Además, los puntos cuánticos con núcleo de InX/armazón de ZnSe/armazón de ZnS fabricados de acuerdo con el procedimiento de la presente invención pueden ser puntos cuánticos emisores rojos que presentan un FWHM de aproximadamente 40 nm o menos y un alto rendimiento cuántico (QY) del 70% o más.
Además, por medio del procedimiento de crecimiento de semillas y el procedimiento de implantación continua de la presente invención, se pueden sintetizar puntos cuánticos de núcleo uniforme y depositar armazones sin defectos en las interfaces de los mismos.
La descripción anteriormente mencionada de la presente invención se proporciona a modo de ejemplo y los expertos en la técnica comprenderán que la presente invención se puede cambiar o modificar fácilmente a otras formas especificadas sin cambio o modificación del espíritu técnico o las características esenciales de la presente invención. Por lo tanto, se debe entender que los ejemplos antes mencionados sólo se proporcionan a modo de ejemplo y no se proporcionan para limitar la presente invención. Por ejemplo, cada uno de los componentes descritos como una forma única se puede implementar por separado y, de forma similar, los componentes descritos como separados se pueden implementar de forma combinada.
Claims (14)
1. Un procedimiento de fabricación de puntos cuánticos, el procedimiento comprende:
preparar una mezcla que incluya una semilla de punto cuántico basada en InX;
inyectar continuamente un clúster basado en Zn(In)X a la mezcla para formar un núcleo basado en InX; añadir un compuesto de selenio y un precursor de cinc a la mezcla para formar un primer armazón que se revestirá sobre el núcleo basado en InX; y
añadir un compuesto de azufre y el precursor de cinc a la mezcla para formar un segundo armazón que se revestirá sobre el primer armazón,
en el que el núcleo basado en InX comprende In, Zn y P en el núcleo y una capa de Zn en una superficie del núcleo,
en el que el primer armazón está formado por ZnSe, el segundo armazón está formado por ZnS, y X comprende fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb).
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la semilla de punto cuántico basada en InX se mezcla con un precursor de indio, un ácido y un precursor de trimetilsililo para formar nanopartículas de InX, en el que el precursor de indio comprende acetato de indio, acetilacetonato de indio, InSb o InAs, en el que el ácido comprende un ligando de ácido carboxílico,
en el que el ligando de ácido carboxílico comprende ácido palmítico, ácido esteárico, ácido mirístico o ácido oleico,
en el que el precursor de trimetilsililo comprende tris(trimetilsilil)fosfina ((TMS)3P), tris(trimetilsilil)antimonio o tris(trimetilsilil)arseniuro.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el clúster basado en Zn(In)X se mezcla con un precursor de indio, un ácido, un precursor de cinc y un precursor de trimetilsililo para formar un agregado en un estado supercristalino en el que los cristales de In y Zn están unidos,
en el que el precursor de indio comprende acetato de indio, acetilacetonato de indio, InSb o InAs, en el que el ácido comprende un ligando de ácido carboxílico,
en el que el ligando de ácido carboxílico comprende ácido palmítico, ácido esteárico, ácido mirístico o ácido oleico,
en el que el precursor de trimetilsililo comprende tris(trimetilsilil)fosfina ((TMS)3P), tris(trimetilsilil)antimonio o tris(trimetilsilil)arseniuro.
4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la semilla de punto cuántico basada en InX comprende InP, InAs, InSb, InxGal-xP, InxGal-xAs, InxGal-xSb, InxAl1-xP, InxAl1-xAs, InxAl1-xSb, InxZnyP, InxZnyAs, InxZnySb, InxMgyP, InxMgyAs, e InxMgySb, en el que x o y es de 1 a 30.
5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el clúster basado en Zn(In)X se inyecta continuamente a 200 °C o más a una velocidad de 0,05 mmol/h a 0,3 mmol/h.
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el núcleo tiene un tamaño de 1,9 nm a 4,5 nm, o un tamaño de 3,5 nm a 4,5 nm.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el compuesto de selenio comprende trioctilfosfina (TOP)Se.
8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el precursor de cinc comprende uno o más seleccionados entre acetato de cinc, acetilacetonato de cinc, estearato de cinc y oleato de cinc.
9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el compuesto de azufre comprende 1-dodecanotiol (1-DDT).
10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer armazón y el segundo armazón se forman por un procedimiento de Adsorción y Reacción Sucesiva de Capas Iónicas (SILAR), en el que el procedimiento de Adsorción y Reacción Sucesiva de Capas Iónicas (SILAR) se lleva a cabo a 200 °C a 400 °C.
11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los puntos cuánticos tienen un tamaño de 1,9 nm a 6 nm.
12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los puntos cuánticos tienen un tamaño de 3,7 nm a 6 nm.
13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los puntos cuánticos emiten a una longitud de onda de emisión de luz de 380 nm a 750 nm o a una longitud de onda de emisión de luz de 600 nm a 750 nm.
14. Los puntos cuánticos fabricados por el procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.
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