TW201906983A

TW201906983A - 半導性發光奈米顆粒

Info

Publication number: TW201906983A
Application number: TW107114368A
Authority: TW
Inventors: 阿特優森佑諾; 猶德夏威
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-02-16
Also published as: WO2018197532A1

Abstract

本發明係關於半導體領域且係關於新型奈米顆粒、一種用於獲得該等新型奈米顆粒之方法及新型半導體之其他應用。

Description

半導性發光奈米顆粒

本發明係關於半導體領域且係關於新型奈米顆粒、一種用於獲得該等新型奈米顆粒之方法及新型半導體之另外應用。

量子點(QD)為直徑在奈米範圍內(約2至20奈米)之半導性微粒，該等半導性微粒極小以使得晶體之光學及電子屬性改變。量子點之特殊特徵為，其隨著粒徑而改變其色彩。為了產生(例如藍色QD)，對於紅色QD不需要其他材料-其僅必須產生成具有不同顆粒大小。因此，藍色QD在約2 nm之範圍內，綠色QD在約2.5至2 nm之範圍內，且紅色/橙色QD在約5至6 nm之範圍內。除了諸如顯示器之典型應用之外，現亦在諸如太陽能電池或處理器之許多其他領域中使用QD。量子點可發螢光且將光子轉換成其他波長並且可發光。然而，無庸置疑地，其突出特性為改良顯示器中之背景光照的能力。LCD TV使用白色背景光且接著過濾藍光、綠光及紅光以顯示色彩。通常將具有磷光層之藍光LED用於此所謂「背光」。然而，不利的是，磷光層無法將藍光完全轉換成白光。然而，白光LED並不代表此等者主要發出藍光之替代物，此意謂原色並非均勻分佈。以此方式，光強度受損，且彩色再現有時不盡如人意。藉助於量子點，由於其能夠取決於其大小而將藍光完全轉換成所要波長，因此可解決此問題。藉助於更多或更少色點，亦可控制色彩比率，使得必須更少地校正色彩產生LC層。以此方式，光強度增加，且可再現色彩之數目倍增至約10億之值。基於「白色LED」背光之磷光體上之QD背光的最強技術優點為窄FWHM (＜ 50 nm)，其實現了廣色域，例如，增加經顯示色彩之量。一些磷光體膜可給出高達＞ 90%之EQE，其與QD膜之EQE相當。亦適合於產生量子點之最重要半導性材料包括鎘化合物，尤其是CdS及CdSe。然而，缺點為鎘具高毒性，此尤其試圖稍後解決最終產物。有前景的替代物將為InP，但其量子產率並不令人滿意。在此上下文中，參考WO 2015 016533 A1 (三星(SAMSUNG))，其涉及一種用於製備硒化鎂奈米顆粒之方法，其涵蓋在有機溶劑中存在連接基源之情況下使包括鎂化合物之第一前驅體與包括硒化合物之第二前驅體反應以形成MgSe或其合金之奈米顆粒的步驟，其限制條件為附接群及有機溶劑皆不包含氧官能基。由KWAK等人頒予之題為「經由Mg摻雜調節CdSe奈米顆粒之能帶隙(Tuning the energy bandgap of CdSe nanoparticles via Mg doping)」[( NANOTECHNOLOGY 18 , p1 - 4 ( 2007 ) ]的另一論文描述鎂離子併入至其中之CdSe金屬奈米粒子組合物的製備。由KIM等人頒予之題為「使用無鎘量子點之高色彩飽和量子點發光裝置(Highly-color-saturated Quantum Dot light-emitting devices using cadmium-free Quantum Dots)」[https :// www . researchgate . net / publication / 259542463 ), 上傳於 2015 年 2 月 17 日 ]的另一論文教示由以ZnSe/ZnS多殼封端之InP奈米顆粒組成的無Cd量子點。該等點在其外殼上不攜載額外金屬。更進一步地，LI等人在其題為「藉由前驅體注入而一鍋合成InP/ZnS奈米顆粒(One-pot synthesis of highly luminescent InP/ZnS nanoparticles with precursor injection)」[J . Am . Chem . Soc . 130 ( 35 ), p11588 - 11589 ( 2008 ) ]之論文中描述用於獲得特定核-殼奈米顆粒(特定而言屬於InP/ZnS類型)之方法，在該方法中混合且接著加熱所有前體，而非加熱核材料且稍後添加殼組分之所謂「熱注入法」。根據PARK等人提交之題為「用於 WLED 應用之具有 Mg 離子的表面穩定 InP / GaP / ZnS 量子點 (Surface stabilized InP / GaP / ZnS Quantum Dots with Mg ions for WLED application )」[( J NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY VOL 16 ( 5 ), p5312 - 5315 , ( 2016 )] ，製備基於InP、GaP及ZnS之量子點，其包括一定量之鎂陽離子以改良穩定性。參看實驗部分，添加鎂化合物連同形成晶體之外殼的ZnS。因此，鎂不結合至外殼，而是併入其中。申請人已發現，鎂離子併入至習知半導性材料之結構中沒有解決QY不足之問題。因此，本發明之目標為提供新型半導性發光奈米顆粒，較佳但並非強制地不含鎘，從而展示改良之量子產率。

本發明之第一目標係關於一種半導性發光奈米顆粒，其包含以下各者或由以下各者組成：核，視情況一或多個殼層，及塗佈至該核或該等殼層之最外表面上的連接基，其中該連接基為鎂鹽。儘管在本發明所屬之技術領域中工作之每一熟習此項技術者已明晰術語「奈米顆粒」，但應表達，取決於奈米顆粒之所要色彩，奈米顆粒具有在約2 nm至約50 nm、較佳約3至約20且更佳為約4至約15 nm之範圍內之平均粒徑的含義。根據本發明，術語「奈米顆粒」包括量子點、量子桿。出人意料的是，已觀察到，鎂鹽之光誘發性沈積導致量子產率顯著增加至30%，且克服了先前技術之缺陷。不希望受理論所束縛，咸信，特定而言放置至核或核-殼奈米顆粒上之甲酸鎂鈍化顆粒之表面上的阱(trap)，且因此導致量子產率顯著增加至30%。本發明之第二目標係關於一種半導性發光奈米顆粒，其包含以下各者或由以下各者組成：核，視情況一或多個殼層，及塗佈至該核或該等殼層之最外表面上的連接基，該半導性發光奈米顆粒可或係藉由以下步驟獲得： (a) 提供至少一種金屬[A¹ ]及/或[A² ]之至少一種鹽，其視情況溶解於合適溶劑中； (b) 添加至少一種非金屬[B¹ ]及/或[B² ]之至少一種源以獲得中間化合物[A¹ B¹ ]/[A² B² ]； (c) 視情況在溶劑存在下，藉由使來自步驟(b)之該中間化合物[A¹ B¹ ]/[A² B² ]與鎂鹽之源接觸而塗佈該中間化合物，及 (d) 藉由峰值光波長為約300至約600 nm之光使步驟(c)之該經塗佈中間產物經受照明以形成奈米顆粒。半導性奈米顆粒形成根據本發明之奈米顆粒之核或核/殼本體的合適半導性奈米顆粒可表示單一化合物或其中兩者、三者或甚至更多者之混合物。在本發明之第一較佳實施例中，該核係由根據式(I)之一種、兩種或多於兩種化合物形成[A¹ B¹ ] (I) 其中 [A¹ ] 代表選自由以下各者組成之群的金屬：鋅、鎘、銦，或其混合物；較佳為Zn(II)、Cd(II)、In(III)，或其混合物。 [B¹ ] 代表選自由以下各者組成之群的非金屬：硫、硒、磷光體，或其混合物。更佳地，[A¹ B¹ ]代表選自由以下各者組成之群的一種、兩種或多於兩種化合物：CdS、CdSe、CdSeS、CdZnS、ZnS、ZnSe、ZnSeS及InP。在本發明之另一較佳實施例中，該殼或該等殼係由根據式(II)之一種、兩種或多於兩種化合物形成[A² B² ] (II) 其中 [A² ] 代表選自由以下各者組成之群的金屬：鋅、鎘，或其混合物； [B² ] 代表選自由以下各者組成之群的非金屬：硫、硒，或其混合物。較佳地，[A² B² ]代表選自由以下各者組成之群的一種、兩種或多於兩種化合物：CdS、CdSe、CdSeS、CdZnS、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnTeSeS及ZnSeS。整體上較佳的為包含核[A¹ B¹ ]及至少一個殼[A² B² ]之材料，該核/殼結構[A¹ B¹ ]/[A² B² ]係選自由以下各者組成之群：CdSeS/CdZnS、CdSeS,CdS/ZnS、CdSeS/CdS,ZnS CdSe/ZnS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSe,ZnS、InP(Zn)/ZnSe、InP(Zn)/ZnSe,ZnS、ZnSe/CdS、ZnSe/ZnS、InP(Zn)/ZnSe,ZnS,ZnTe，或其混合物。儘管有大量鎂鹽適合於充當配位體，但較佳鎂鹽為羧酸鎂，更佳地為具有2至約22個碳原子且特定而言6至18個碳原子之有機酸的鎂鹽。在本發明之另一較佳實施例中，材料不含鎘。製造方法本發明之另一目標係關於一種用於製造半導性發光奈米顆粒之方法，該半導性發光奈米顆粒包含以下各者或由以下各者組成：核，視情況一或多個殼層，及塗佈至該核或該等殼層之最外表面上的連接基，該半導性發光奈米顆粒可或係藉由以下步驟獲得： (a) 提供至少一種金屬[A¹ ]及/或[A² ]之至少一種鹽，其視情況溶解於合適溶劑中； (b) 添加至少一種非金屬[B¹ ]及/或[B² ]之至少一種源以獲得中間化合物[A¹ B¹ ]/[A² B² ]； (c) 視情況在溶劑存在下，藉由使來自步驟(b)之該中間化合物[A¹ B¹ ]/[A² B² ]與鎂鹽之源接觸而塗佈該中間化合物，及 (d) 藉由峰值光波長為約300至約600 nm之光使步驟(c)之該經塗佈中間產物經受照明以形成奈米顆粒。因此，本發明包括材料之兩個替代實施例：第一替代實施例為由作為單核之[A¹ B¹ ]組成的結構，連接基沈積於該單核上，且第二替代實施例為由核[A¹ B¹ ]及至少一個殼[A² B² ]，較佳兩個或多於兩個殼[A² B² ]² … [AB]^x 組成的結構。在材料由核及至少一個殼組成之狀況下，核材料[A¹ B¹ ]與[A² B² ]不同，例如，InP作為核且ZnSe形成殼。在存在更多殼之狀況下，材料可仍為不同的，諸如InP/ZnS,ZnSe，然而，核與(例如)外殼相同亦係可能的，例如ZnS/ZnSe,ZnS。就展示[AB]結構及較佳單一或多個結構之化合物的性質而言，參考下文之解釋，其同樣適用於該製程。因此，本發明之一較佳實施例為其中步驟(a)及/或步驟(b)涵蓋提供兩種不同金屬[A¹ ]或[A² ]之鹽及/或分別添加兩種不同非金屬[B¹ ]或[B² ]之源的方法。在同時添加所有原材料之狀況下，形成由所有此等化合物組成之核。然而，尤其較佳的是，首先形成核且隨後添加彼等指定組分以圍繞該核形成殼。此可逐步地進行以建立具有核及兩個或多於兩個殼之複雜顆粒。舉例而言，金屬[A¹ ]或[A² ]之合適鹽涵蓋鹵化物(特定而言，氯化物或碘化物)或羧酸鹽，諸如乙酸鹽或油酸鹽。非金屬[B¹ ]或[B² ]之合適源包含(例如)磷酸之酯或醯胺。此等組分[A]及[B]之莫耳比可在寬範圍上有所不同，然而，較佳應用在約2:1至1:2之範圍內，且特定而言約1:1之莫耳比。反應通常在溶劑(例如，高沸點胺，如油胺)存在下進行。在使用以形成核之組分接觸後，其在約150至約200℃之溫度下保持處於回流。隨後向經指定以形成殼之剩餘組分引入逐步增加至350℃，較佳為200至320℃之溫度。完全反應需要長達5個小時。在反應完成後，使用極性及非極性溶劑藉由洗滌及離心來純化由單核組成或展示核-殼結構之中間半導電材料[AB]。隨後，分別使奈米顆粒溶解或至少分散於有機溶劑(例如，甲苯)中且用鎂金屬鹽之溶液處理。合適的鹽可選自由以下各者組成之群：羧酸鹽、鹵素、乙醯基丙酮酸鹽、磷酸鹽、膦酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、硫代胺基甲酸鹽、二硫代胺基甲酸鹽、硫醇鹽、二硫醇鹽、烷氧基化物，及其混合物。高度較佳的是在醯基部分中包含2至22個且較佳12至18個碳原子之飽和或不飽和羧酸鹽。最佳羧酸鹽為油酸鹽，諸如油酸鎂，但乙酸鹽、丙烯酸鹽或硬脂酸鹽亦非常適用。二價金屬或其鹽以約2至約98 wt%，更佳約3至約50 wt%且甚至更佳約5至約25 wt%之量沈積於中間化合物[A¹ B¹ ]或[A¹ B¹ ]/[A² B² ]之表面上，該量可取決於連接基之莫耳質量。舉例而言，衍生自在醯基殘基中具有1至11個碳原子之羧酸之金屬羧酸鹽的較佳量為約3至約15 wt%。對於羧酸根含有多於12個碳原子之類似配位體，較佳最小量為25 wt%，更佳約30至約50 wt%。本申請人已發現，例如簡單浸漬、噴塗或其類似操作得到的材料無法解決本發明之基本問題。在本發明之一較佳實施例中，在步驟(d)中用於光照射之光源係選自人造光源中之一或多者，較佳選自發光二極體、有機發光二極體、冷陰極螢光燈或雷射裝置。較佳峰值光波長在約300至約600 nm，且特定而言約365至約470 nm之範圍內。在另一較佳實施例中，光強度在約0.025至約1 Wcm^- ² ，更佳約0.05至約0.5 Wcm^- ² 之範圍內。工業應用組合物本發明之另一目標係關於一種組合物，其包含至少一種如上文在「半導性奈米顆粒」及「製造方法」之章節中所解釋的半導性發光奈米顆粒及至少一種額外透明基質材料。根據本發明，較佳可使用適合於光學裝置之廣泛多種公開已知的透明基質材料。根據本發明，術語「透明」意謂至少約60%入射光在光學介質中所用之厚度下以及在光學介質操作期間所用之波長或波長範圍下透射。其較佳超過70%，更佳超過75%，其最佳超過80%。在本發明之一些實施例中，透明基質材料可為透明聚合物。根據本發明之術語「聚合物」意謂具有重複單元且具有1000 g/mol或更大之重量平均分子量(Mw)之材料。分子量M_w 係藉助於GPC (=凝膠滲透層析法)對照內部聚苯乙烯標準來判定。在本發明之一些實施例中，透明聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)為70℃或更高及250℃或更低。基於示差掃描比色測定中所觀察到之熱容量變化來量測Tg，如http://pslc.ws/macrog/dsc.htm; Rickey J Seyler, Assignment of the Glass Transition, ASTM公開編號(PCN) 04-012490-50中所描述。舉例而言，聚(甲基)丙烯酸酯、環氧化物、聚胺基甲酸酯、聚矽氧烷較佳可用作用於透明基質材料之透明聚合物。在本發明之一較佳實施例中，作為透明基質材料之聚合物之重量平均分子量(Mw)在1,000至300,000 g/mol之範圍內，其更佳為10,000至250,000 g/mol。溶劑調配物本發明之另一目標涵蓋一種調配物，其包含如上文在「組合物」之章節中所解釋的組合物及至少一種溶劑。在奈米顆粒經指定以用於塗佈於特定表面上之狀況下，此等種類之調配物為所關注的。合適溶劑可選自由以下各者組成之群：純化水；乙二醇單烷基醚，諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚；二甘醇二烷基醚，諸如二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇二丙醚及二甘醇二丁醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，諸如乙酸甲賽珞蘇及乙酸乙賽珞蘇；丙二醇烷基醚乙酸酯，諸如丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙醚乙酸酯及丙二醇單丙醚乙酸酯；酮，諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮及環己酮；醇，諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇及丙三醇；酯，諸如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯及乳酸乙酯；及環狀酯，諸如γ-丁內酯；氯化烴，諸如氯仿、二氯甲烷、氯苯、二氯苯。亦為較佳的是選自由芳族、鹵化烴及脂族烴溶劑組成之群之一或多種成員的溶劑，溶劑更佳地選自由甲苯、二甲苯、醚、四氫呋喃、氯仿、二氯甲烷及庚烷組成之群之一或多個成員。彼等溶劑係單獨或以兩個或多於兩個之組合使用，且其量取決於塗佈方法及塗層之厚度。更佳地，可使用丙二醇烷基醚乙酸酯(諸如丙二醇單甲醚乙酸酯(下文「PGMEA」)、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯)、純化水或醇。甚至更佳地，可使用純化水。可根據另外處理自由地控制調配物中之溶劑之量。舉例而言，若調配物指定為經噴射塗佈，則其可含有90 wt%或更大量之溶劑。此外，若進行隙縫塗佈法(其通常在塗佈較大基板時採用)，則溶劑之含量通常為60 wt%或更大，較佳70 wt%或更大。裝置本發明亦係關於一種本發明之半導性發光奈米顆粒在電子裝置、光學裝置或生物醫學裝置中的用途，如例如在本發明之一些實施例中，光學裝置可為液晶顯示器、有機發光二極體(OLED)、用於顯示器之背光單元、發光二極體(LED)、微機電系統(下文「MEMS」)、電潤濕顯示器或電泳顯示器、光照裝置及/或太陽能電池。本發明亦涵蓋一種光學介質，其包含半導性發光奈米顆粒、組合物或調配物，其中之每一者皆如上文所解釋。最終，本發明亦係關於一種包含如上文所解釋之該光學介質的光學裝置。實例實例1InP/ZnSe 之合成 使112 mg之InI₃ 及150 mg ZnCl₂ 溶解於2.5 mL油胺中。在180℃下將0.22 mL六甲基磷醯三胺(DEA)3P)添加至溶液且保持此溫度20 min。在20 min之後，緩慢添加0.55 mL陰離子殼前驅體(2M TOP:Se)。隨後，逐步地加熱溶液，接著在200℃與320℃之間的溫度下連續注入陽離子(ODE中之2.4 mL之0.4 M Zn(油酸))及陰離子(0.38 mL之2M TOP:Se)殼前驅體。實例2羧酸鎂光沈積及表徵方法使用甲苯及乙醇作為溶劑及反溶劑且使用離心自接入(access)配位體純化來自實例1之1 ml樣品。使80 mg沈澱劑溶解於1 ml無水己烷中。為了分析樣品之固體內容物中之有機配位體百分比，在應用純化TGA (型號TGA2, Metler Toledo)之後：TG分析展示13.4 wt%之有機內容物(4.6 wt%之十八烯、3.65 wt%之三辛基膦及3.9 wt%之油酸Zn)。使經純化及乾燥材料溶解於7 ml甲苯中，接著添加2 ml異丙醇；最終濃度為8.44 mg/ml。在添加鎂之前取1.5ml溶液作為參考量測(用於QY、TGA、XPS及ICP-AES)。在120℃下使油酸鎂(來自Sigma-Aldrich)乾燥10分鐘以去除水。將InP/ZnSe溶液之剩餘體積(7.5ml)添加至1 ml油酸鎂溶液(使29.8 mg油酸鎂再溶解於1 ml甲苯中，加熱至70℃以改良溶解度)。隨後，溶液中之固體之油酸鎂有機內容物(無機及有機內容物一起)增加至50 wt% (根據TG分析)。在惰性條件下攪拌混合溶液1小時。在實例3所描述之設備中使樣品之部分經受藍光照明24小時。使用Hamamatsu絕對量子產率光譜儀(型號：Quantaurus C11347)來量測使用及未使用照明之樣品之量子產率(QY)。藉由用「王水」消化樣品且執行ICP-AES量測(型號：Perkin Elmer Optima 3000)來判定在照明之前及之後的樣品之鋅、硒及鎂含量。使用X射線光電子光譜(Kratos, 型號：Ultra Axis)來檢查在油酸鎂吸附之前及之後的樣品之表面結構。實例3照明製程用Philips Fortimo 3000lm 34W 4000K LED下照燈模組(且移除其磷光體盤)構築之光照設備。將1.9 mm厚Perspex板置放於此設備之頂部上。LED與Perspex之間的距離為31.2 mm。將20 ml密封樣品小瓶置放於直徑為68 mm、高度為100 mm之塑膠圓筒內部的Perspex上。接著用卡紙板頂部封閉該圓筒。光增強系統，其中密封樣品小瓶在圓筒內部。為了降低溫度，小瓶可置放於具有水之化學燒杯內部。照明之峰值波長為455 nm。藉由Ophir Nova II及PD300-UV光偵測器來量測450 nm下之輻照度，且發現輻照度為300 mW/cm² 。結果展示於下表 1 、表 2 及表 3 中。表 1 經油酸鎂處理樣品之量子產率表 2 表 3 ICP-AES結果鎂沈積之驗證：在添加油酸鎂之後在樣本中偵測鎂。Mg:Zn比率在照明之後增大，其很可能歸因於吸附了額外油酸鎂。在添加鎂後，Zn:Se比率未顯著改變。此意指鎂很可能吸附至ZnSe殼上且並不替換表面上之鋅陽離子。表 3 中所展示之結果亦描繪於圖 1 至圖 3 中：圖 1 ： XPS資料-無鎂配位體之樣品圖 2 ：在添加鎂配位體之後的相同樣品圖 3 ：在添加鎂配位體及照明之後的相同樣品 XPS資料展示油酸鎂吸附至QD表面上。由於硒表面峰值消失且鎂峰值出現，因此硒之塗佈顯而易見。使用油酸鎂但未使用照明之樣品仍含有來自表面上之硒原子的小信號。然而，參看經照明樣品，硒信號已消失，此意謂其係由鎂塗佈。詳言之，鎂似乎適於充當Z型配位體，從而鈍化表面阱且因此增大QY。

301‧‧‧硒峰值(通用)

302‧‧‧硒峰值(通用)

303‧‧‧表面硒峰值

304‧‧‧表面硒峰值

401‧‧‧硒峰值(通用)

402‧‧‧硒峰值(通用)

403‧‧‧表面硒峰值

404‧‧‧表面硒峰值

405‧‧‧鎂峰值

501‧‧‧硒峰值(通用)

502‧‧‧硒峰值(通用)

503‧‧‧鎂峰值

圖 1 ：展示來自實例1之樣品之XPS資料。圖 2 ：展示來自實例2之具有油酸鎂配位體之樣品的XPS資料。圖 3 ：展示來自實例3之樣品之XPS資料。

Claims

一種半導性發光奈米顆粒，其包含以下各者或由以下各者組成：核，視情況一或多個殼層，及塗佈至該核或該等殼層之最外表面上的連接基，其中該連接基為鎂鹽。
如請求項1之奈米顆粒，其中該核係由一種、兩種或多於兩種根據式(I)之化合物形成[A¹ B¹ ] (I) 其中 [A¹ ] 代表選自由以下各者組成之群的金屬：鋅、鎘、銦，或其混合物； [B¹ ] 代表選自由以下各者組成之群的非金屬：硫、硒、磷光體，或其混合物。
如請求項2之奈米顆粒，其中[ A¹ B¹ ] 代表選自由以下各者組成之群的一種、兩種或多於兩種化合物：CdS、CdSe、CdSeS、CdZnS、ZnS、ZnSe、ZnSeS及InP。
如請求項1之奈米顆粒，其中該殼或該等殼係由一種、兩種或多於兩種根據式(II)之化合物形成[A² B² ] (II) 其中 [A² ] 代表選自由以下各者組成之群的金屬：鋅、鎘，或其混合物； [B² ] 代表選自由以下各者組成之群的非金屬：硫、硒，或其混合物。
如請求項4之奈米顆粒，其中[A² B² ]代表選自由以下各者組成之群的一種、兩種或多於兩種化合物：CdS、CdSe、CdSeS、CdZnS、ZnS、ZnSe及ZnSeS、ZnSeSTe。
如請求項1之奈米顆粒，其包含核[A¹ B¹ ]及至少一個殼[A² B² ]，該核/殼結構[A¹ B¹ ]/[A² B² ]係選自由以下各者組成之群：CdSeS/CdZnS、CdSeS,CdS/ZnS、CdSeS/CdS,ZnS CdSe/ZnS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSe,ZnS、InP(Zn)/ZnSe、InP(Zn)/ZnSe,ZnS、InP(Zn)/ZnSe,ZnS,ZnTe、ZnSe/CdS、ZnSe/ZnS，或其混合物。
一種半導性發光奈米顆粒，其包含以下各者或由以下各者組成：核，視情況一或多個殼層，及塗佈至該核或該等殼層之最外表面上的連接基，該半導性發光奈米顆粒可或係藉由以下步驟獲得： (a) 提供至少一種金屬[A¹ ]及/或[A² ]之至少一種鹽，其視情況溶解於合適溶劑中； (b) 添加至少一種非金屬[B¹ ]及/或[B² ]之至少一種源以獲得中間化合物[A¹ B¹ ]/[A² B² ]； (c) 視情況在溶劑存在下，藉由使來自步驟(b)之該中間化合物[A¹ B¹ ]/[A² B² ]與鎂鹽之源接觸而塗佈該中間化合物，及 (d) 藉由峰值光波長為約300至約600 nm之光使步驟(c)之該經塗佈中間產物經受照明以形成該奈米顆粒。
一種用於製造半導性發光奈米顆粒之方法，該半導性發光奈米顆粒包含以下各者或由以下各者組成：核，視情況一或多個殼層，及塗佈至該核或該等殼層之最外表面上的連接基，其中該方法包含以下步驟或由以下步驟組成： (a) 提供至少一種金屬[A¹ ]及/或[A² ]之至少一種鹽，其視情況溶解於合適溶劑中； (b) 添加至少一種非金屬[B¹ ]及/或[B² ]之至少一種源以獲得中間化合物[A¹ B¹ ]或[A¹ B¹ ]/[A² B² ]； (c) 視情況在溶劑存在下，藉由使來自步驟(b)之該中間化合物[A¹ B¹ ]/[A² B² ]與鎂鹽之源接觸而塗佈該中間化合物，及 (d) 藉由峰值光波長為約300至約600 nm之光使步驟(c)之該經塗佈中間產物經受照明以形成該奈米顆粒。
如請求項8之方法，其中該鎂鹽以約2至約98 wt%之量沈積於該中間化合物[A¹ B¹ ]或[A¹ B¹ ]/[A² B² ]之表面上。
如請求項8之方法，其中使用峰值光波長為約365至約470 nm及/或強度為約0.025至約1 Wcm^- ² 之光來進行照明。
一種組合物，其包含至少一種如請求項1或7之半導性發光奈米顆粒及至少一種額外透明基質材料。
一種調配物，其包含如請求項1或7之半導性發光奈米顆粒或如請求項11之組合物以及至少一種溶劑。
一種如請求項1或7之半導性發光奈米顆粒或如請求項12之調配物之用途，其用於電子裝置、光學裝置或生物醫學裝置中。
一種光學介質，其包含如請求項1或7之半導性發光奈米顆粒，或如請求項11之組合物，或如請求項12之調配物。
一種光學裝置，其包含如請求項14之該光學介質。