TW202307176A - 製造多元件半導體奈米晶體的方法、多元件半導體奈米晶體和包括其的量子點 - Google Patents

製造多元件半導體奈米晶體的方法、多元件半導體奈米晶體和包括其的量子點 Download PDF

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Abstract

本發明提供了一種製造多元件半導體奈米晶體的方法、通過該方法製造的多元件半導體奈米晶體以及包括其之量子點。該方法包括向半導體奈米晶體合成組合物照射微波，並且該半導體奈米晶體合成組合物包括一含有I族元素的前體、一含有II族元素的前體、一含有III族元素的前體、一含有V族元素的前體、一含有第VI族元素的前體或其任何組合。

Description

製造多元件半導體奈米晶體的方法、多元件半導體奈米晶體和包括其的量子點
相關申請的交叉引用：
本申請要求於2021年7月16日在韓國智慧財產局提交的韓國專利申請第10-2021-0093737號的優先權和權益，其全部內容通過引用的方式併入本說明書中。
本揭露的一個或多個實施例涉及一種製造多元件半導體奈米晶體的方法、多元件半導體奈米晶體和包括其的量子點。
量子點是半導體材料的奈米晶體，具有量子限制效應。當量子點接收到來自激發源的光並達到能量激發態時，量子點根據其對應的能帶隙發射出能量。即使在相同材料的情況下，其波長也根據其粒徑而變化。因此，可以控制量子點的大小，從而獲得所需波段的光，並表現出優異的色純度和高發光效率等特性。因此，量子點可以應用於各種元件和/或裝置。
一個或多個實施例包括一種製造多元件半導體奈米晶體的方法，該方法能夠通過使用微波以高產率大量生產具有優良和均一(例如：實質上均一)品質的多元件半導體奈米晶體。此外，一個或多個實施例包括通過上述方法製造的多元件半導體奈米晶體和包含該多元件半導體奈米晶體的量子點。
複數個實施例的其他方面將部分地在以下描述中闡述，並且部分將從描述中可顯而易見，或者可以通過實施本揭露的所呈現的實施例而獲知。
根據一個或多個實施例，製造多元件半導體奈米晶體的方法包括向該半導體奈米晶體合成組合物照射微波，其中該半導體奈米晶體合成組合物包括：含有第I族元素的前體、含有第II族元素的前體，含有第III族元素的前體、含有第V族元素的前體、含有第VI族元素的前體或其任何組合。
根據一個或多個實施例，提供了一種通過上述方法製造的多元件半導體奈米晶體。
根據一個或多個實施例，提供了一種包括多元件半導體奈米晶體的量子點。
現在將更詳細地參考本揭露的實施例，其示例在圖式中示出，其中相同的元件符號通篇代表相同的元件。因此，本實施例可以具有不同的形式，並且不應被解釋為限定於本說明書所闡述的描述。因此，以下僅通過參考圖式來描述某些實施例以解釋本說明書的實施例的方面。如本說明書所用，術語「和/或(and/or)」包括一個或多個相關列出的項目的任何和所有組合。在本揭露中，表述「a、b或c中的至少一個」表示僅a、僅b、僅c、a和b兩者、a和c兩者、b和c兩者、a、b和c全部，或其變化。
由於本描述允許各種變化和眾多實施例，某些實施例將在圖式中示出並且在書面描述中更詳細地描述。本揭露的主題的效果和特徵，以及實現其的方法將參照以下參照圖式更詳細地描述的實施例來闡明。然而，本揭露的主題不限於以下實施例，並且可以以各種形式實施。
應當理解，儘管術語「第一(first)」、「第二(second)」等可以在本說明書中用於描述各種元件，但是這些元件不應受這些術語的限制。這些術語僅用於區分一個元件與另一個元件。
除非上下文另有明確說明，本說明書所用的單數形式「一(a)」、「一(an)」和「該(the)」旨在也包括複數形式。
將進一步理解，本說明書使用的術語「包括(include)」和/或「包括(comprise)」指定了該特徵或元件的存在，但不排除一個或多個其他特徵或元件的存在或添加。例如：除非另有限制，術語「包括(include)」和/或「包括(comprise)」可以指僅由說明書中描述的特徵或元件構成的情況和進一步包括其他元件的情況。
在本說明書中，術語「I族(Group I)」可以包括國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)週期表中的第IA族元素和第IB族元素，第I族元素的實例可以包括Cu、Ag、Au和Rg。然而，本發明不限於此。
在本說明書中，術語「II族(Group II)」可以包括IUPAC元素週期表中的第IIA族元素和第IIB族元素，第II族元素的實例可以包括Zn、Cd、Hg和Cn。然而，本發明不限於此。
在本說明書中，術語「III族(Group III)」可以包括IUPAC週期表中的第IIIA族元素和第IIIB族元素，III族元素的實例可以包括Al、In、Ga、Ti和Nh。然而，本發明不限於此。
在本說明書中，術語「V族(Group V)」可以包括IUPAC元素週期表中的第VA族元素和第VB族元素，並且第V族元素的示例可以包括N、P和As。然而，本發明不限於此。
在本說明書中，術語「VI族(Group VI)」可包括IUPAC週期表中的第VIA族元素和第VIB族元素，第VI族元素的實例可包括O、S、Se和Te。然而，本發明不限於此。
在本說明書中，「量子產率」和「發光效率」可以互換使用，因為具有實質上相同的含義。
在下文中，將參照第1圖描述根據實施例的製造多元件半導體奈米晶體的方法。
根據一個實施例，製造多元件半導體奈米晶體的方法包括向半導體奈米晶體合成組合物照射複數個微波。
半導體奈米晶體合成方法已使用複數個前體在膠體溶液中的陽離子交換反應。在這種情況下，很難實現高量子產率，因為合成並不容易。此外，在包含具有高擴散溫度的元素的合金的情況下，400℃或更高的高溫環境用於陽離子交換反應。然而，由於溶劑的使用溫度低於340℃，因此主要形成二元合金而不是期望的三元合金(或包括多於三元的合金)。
由於根據一個實施方式的多元件半導體奈米晶體的製造方法通過使用微波進行加熱和加壓，因此，加熱速度快並且產率高，從而能夠進行大規模生產。
根據一個實施例，製造多元件半導體奈米晶體的方法可以通過將微波照射到半導體奈米晶體合成組合物的單一步驟來執行。因此，上述方法的實施例的使用可以簡化製程，促進大量生產，提高生產率。
半導體奈米晶體合成組合物包括：含有第I族元素的前體、含有第II族元素的前體、含有第III族元素的前體、含有第V族元素的前體、含有第VI族元素的前體或其任何組合.
根據一個實施例，多元件半導體奈米晶體可以包括兩種或更多種元素。
例如：多元件半導體奈米晶體可以是包含兩種元素的二元化合物、包含三種元素的三元化合物或包含四種元素的四元化合物。
根據一個實施例，半導體奈米晶體合成組合物可以包括三種或更多種彼此不同的元素。
根據一個實施例，包含在半導體奈米晶體合成組合物中的前體可以包括；含有第I族元素的前體、含有第II族元素的前體或其任何組合，並且可以任選地進一步含有包含第III族元素的前體、含有V族元素的前體、含有VI族元素的前體或其任何組合。
根據一個實施例，第I族元素可以包括：Cu、Ag和/或Au。
根據一個實施例，第II族元素可以包括：Zn、Cd和/或Hg。
根據一個實施例，第III族元素可以包括：Al、Ga、In和/或Ti。
根據一個實施例，第V族元素可以包括：N、P和/或As。
根據一個實施例，第VI族元素可以包括：S、Se和/或Te。
根據一個實施例，包含第I族元素的前體可以包括銅和/或銅化合物、銀和/或銀化合物、和/或金和/或金化合物。
例如：包含第I族元素的前體可包括：乙酸銅、溴化銅、氯化銅、碘化銅、乙醯丙酮化銅、硬脂酸銅、乙酸銀、溴化銀、氯化銀、碘化銀、乙醯丙酮化銀、硝酸銀、硬脂酸銀、氯化金三水合物(HAuCl 4·3H 2O)等。
根據一個實施例，包含第II族元素的前體可以包括：鋅和/或鋅化合物、鎘和/或鎘化合物、和/或汞和/或汞化合物。
例如：包含第II族元素的前體可以包括：乙酸鋅、二甲基鋅、二乙基鋅、羧酸鋅、乙醯丙酮鋅、碘化鋅、溴化鋅、氯化鋅、氟化鋅、碳酸鋅、氰化鋅、硝酸鋅、氧化鋅、過氧化鋅、高氯酸鋅、硫酸鋅、氧化鎘、二甲基鎘、二乙基鎘、碳酸鎘、二水醋酸鎘、乙醯丙酮鎘、氟化鎘、氯化鎘、碘化鎘、溴化鎘、高氯酸鎘、磷化鎘、硝酸鎘,硫酸鎘、羧酸鎘、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。
根據一個實施例，含有第III族元素的前體可以包括鋁和/或鋁化合物、鎵和/或鎵化合物、銦和/或銦化合物、和/或鉈和/或鉈化合物。
例如：含有第III族元素的前體可以包括磷酸鋁、乙醯丙酮鋁、氯化鋁、氟化鋁、氧化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、乙醯丙酮鎵、氯化鎵、氟化鎵、氧化鎵、硝酸鎵、硫酸鎵、乙酸鎵、乙酸銦、氯化銦、氧化銦、硝酸銦、硫酸銦、羧酸銦等。
根據實施例，含有第V族元素的前體可以包括氮和/或氮化合物、磷和/或磷化合物、和/或砷和/或砷化合物。
例如：含有第V族元素的前體可以包括烷基膦、三(三烷基甲矽烷基)膦、三(二烷基甲矽烷基)膦、三(二烷基氨基)膦、三(三甲基甲矽烷基)膦、氧化砷、氯化砷、硫酸砷、溴化砷、碘化砷、一氧化氮、硝酸、硝酸銨等。
根據一個實施例，含有第VI族元素的前體可以包括硫和/或硫化合物、硒和/或硒化合物、和/或碲和/或碲化合物。
例如：含有第VI族元素的前體可以包括硫、三烷基硫化膦、三烯基硫化膦、烷基氨基硫化物、烯基氨基硫化物、烷基硫醇、硒、三烷基膦硒化物、三烯基膦硒化物、烷基氨基硒化物、烯基氨基硒化物、三烷基碲化膦、三烯基碲化膦、烷基氨基碲化物、烯基氨基碲化物等。
根據一個實施例，半導體奈米晶體合成組合物可以包括微波吸收材料。
根據一個實施例，微波吸收材料可具有約10μm至約10mm的直徑(例如：平均粒徑)。
根據一個實施例，微波吸收材料可以包括高介電常數材料，例如鈣鈦礦、鐵氧體(例如：NiFeO)、六方鐵氧體(例如：BaFeO)、氧化鐵和/或碳化矽(SiC)。
由於含有微波吸收材料，可以更有效地傳遞被照射到半導體奈米晶體合成組合物的微波的能量，因此可以進行大量合成並且可以提高生產率。此外，可以控制微波吸收材料的類型(例如：種類或組成)和大小，使得半導體奈米晶體合成組合物的加熱速率增加幾十倍或更多，並且可以控制加熱速率從而提高半導體奈米晶體的特性。
根據一個實施例，半導體奈米晶體合成組合物還可以包括配體(ligand)和溶劑(solvent)。配體可以與本說明書所述的任何前體的金屬原子進行鍵合。
根據一個實施例，配體可以包括C 4-C 30脂肪酸。
例如：配體可以包括棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、三辛基膦、三辛基氧化膦、油胺、辛胺、三辛胺、十六烷基胺、辛硫醇、十二硫醇、己基膦酸、十四烷基膦酸、辛基膦酸等。
根據一個實施例，半導體奈米晶體合成組合物中包含的溶劑可以包括有機溶劑。例如：溶劑可包括1-十八碳烯(ODE)、三辛胺(TOA)、三辛基膦(TOP)、油胺或其任何組合。
根據一個實施例，半導體奈米晶體合成組合物還可以包括離子液體。
離子液體可以包括含有有機陽離子和有機陰離子，和/或無機陽離子和無機陰離子的化合物。與固體鹽類不同，陽離子和陰離子的大小相對較大，綜上，其晶格能低，並且因此熔點低。
例如：離子液體可以包括作為陽離子的1,3-二烷基咪唑鎓(1,3-dialkylimidazolium)、N-烷基吡啶鎓(N-alkylpyridinium)、四烷基銨(tetraalkylammonium)、四烷基鏻(tetraalkylphosphonium)和/或N-烷基吡咯烷鎓(N-alkylpyrrolidinium)，並且可以包括雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、四氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、三氟甲磺酸鹽、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽和/或醋酸鹽作為陰離子。
根據一個實施例，離子液體可具有約0.2至約2的損耗正切(loss tangent)。
當半導體奈米晶體合成組合物包含離子液體時，可以增加半導體奈米晶體合成組合物的壓力。因此，通過使用高壓條件可以進一步提高製造多元件半導體奈米晶體的生產率。
根據一個實施例，半導體奈米晶體合成組合物進一步可以包括一添加劑。
根據一個實施例，添加劑可以包括由下式1表示的化合物： [化學式1] A +X -。
在化學式1中，
A +是氫陽離子 (H +) 或金屬的一價陽離子，以及
X -是鹵離子。
例如：添加劑可以包括ZnCl和/或HF。
根據一個實施例，半導體奈米晶體合成組合物可以通過照射的微波加熱和加壓。
例如：微波的輸出可為約100W至約600W，例如：約100W至約500W，或約100W至約400W。
根據一個實施例，被照射的微波加熱的半導體奈米晶體合成組合物的最高溫度可以為約100℃至約350℃，例如：約100℃至約320℃。
根據一個實施例，由照射的微波加壓的半導體奈米晶體合成組合物的最大壓力可以是約1 atm至約100 atm，例如約1 atm至約50 atm，或約1 atm至約25 atm。
根據一個實施例，可以在磁性合成儀(magnetic synthesizer)中或通過磁性合成儀執行微波對半導體奈米晶體合成組合物的照射。
根據實施例，多元件半導體奈米晶體可以包括II-VI族半導體奈米晶體、III-V族半導體奈米晶體、I-III-VI族半導體奈米晶體、I-V-VI族半導體奈米晶體、II-III-VI族半導體奈米晶體或其任何組合。
根據一個實施例，多元件半導體奈米晶體可以包括三種或更多種彼此不同的元素。例如：多元件半導體奈米晶體可以包括兩種或更多種陽離子元素和一種或更多種陰離子元素。
II-VI族半導體奈米晶體的實例可以包括例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe和/或MgS的二元化合物；例如CdSeS，CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgZnTe、HgZnS、HgZnSe和/或HgZnTe的三元化合物；例如CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS，CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和/或 HgZnSTe的四元化合物或其任何組合。
III-V族半導體奈米晶體的示例可以包括例如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs和/或InSb的二元化合物，例如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InAlP、InNAs、InNSb、InPAs和/或InPSb的三元化合物；例如GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs和/或InAlPSb的四元化合物或其任何組合。另一方面，III-V族半導體奈米晶體還可以包括II族元素。進一步包含II族元素的III-V族半導體奈米晶體的示例可以包括InZnP、InGaZnP、InAlZnP等。
I-III-VI族半導體奈米晶體的實例可以包括三元化合物，例如：AgInS、AgInS 2、CuInS、CuInS 2、CuGaO 2、AgGaO 2和/或AgAlO 2，或其任何組合。
I-V-VI族半導體奈米晶體的實例可以包括三元化合物，例如：CuPS、CuPSe、CuPTe、CuAsS、CuAsSe、CuAsTe、AgPS、AgPSe、AgPTe、AgAsS、AgAsSe、AgAsTe、AuPS、AuPSe、AuPTe、AuAsS、AuAsSe、和/或AuAsTe，或其任何組合。
II-III-VI族半導體奈米晶體的實例可以包括例如CdGaS、CdGaSe、CdGa 2Se 3、CdGaTe、CdInS、CdInSe、CdIn 2S 3、CdIn 2Se 3、CdInTe、ZnGaS、ZnGaSe、ZnGa 2Se 3、ZnGaTe、ZnInS、ZnInSe、ZnIn 2S 3、 ZnIn 2Se 3、ZnInTe、HgGaS、HgGaSe、HgGa 2Se 3、HgGaTe、HgInS、HgInSe、HgIn 2S 3、HgIn 2Se 3和/或 HgInTe的三元化合物；例如 CdInGaS 3、CdInGaSe 3、ZnInGaS 3、ZnInGaSe 3、HgInGaS 3和/或 HgInGaSe 3的四元化合物或其任何組合。
此時，二元化合物、三元化合物和/或四元化合物可以以均一(例如：實質上均一)的濃度存在於顆粒中，和/或可以存在於相同的顆粒中，由於濃度分佈被部分劃分為彼此不同的狀態。例如：本揭露的實施例可以產生分別由二元化合物、三元化合物或四元化合物組成的顆粒，和/或本揭露的實施例可以產生包括相同或不同濃度水平的選自於二元化合物、三元化合物以及四元化合物中的一個或多個。
多元件半導體奈米晶體可具有約1nm至約10mm的發射波長。例如：多元件半導體奈米晶體可以發射紫外(UV)光、可見光和/或紅外(IR)光。
根據一些實施例的一個方面，提供了一種通過製造多元件半導體奈米晶體的方法製造的多元件半導體奈米晶體。
根據一實施例，提供了一種包括多元件半導體奈米晶體的量子點。
根據一個實施例，量子點可以包括核心和核心上的殼體，核心可以包括多元件半導體奈米晶體。
根據一個實施例，核心可具有約0.1nm至約5nm、或約0.5nm至約2.5nm，例如：約0.6nm至約2.4nm，約0.75nm至約2.25nm，或約1nm至約2nm。
根據一個實施例，殼體可以包括一個或多個層。例如：量子點可以包括核心和在核心之外的第一殼體層，可以包括核心、第一殼體層和在第一殼體層之外的第二殼體層，或者可以包括核心、第一殼體層、第二殼體層以及在第二殼體層之外的第三殼體層。在一些實施例中，量子點的殼體可以包括四層或更多的層。
量子點的殼體可以充當保護層，以防止或減少核心的化學變性並且保持半導體特性，和/或可以充當充電層，以賦予量子點電泳特性。
根據一個實施例，殼體可具有約0.1nm至約10nm，例如約0.5nm至約5nm、約0.7nm至約3nm、約1nm至約2nm或約1.2nm至約 1.5 nm的厚度。
量子點可以發射除藍光之外的可見光。例如：量子點可以發射具有約500nm至約750nm的最大發射波長的光。因此，量子點可以設計為發射各種合適顏色範圍的光的波長。
根據一個實施例，量子點可以發射具有約500nm至約750nm的最大發射波長的綠光。根據另一個實施例，量子點可以發射具有約600nm至約750nm的最大發射波長的紅光。
根據一個實施例，量子點可以具有約1nm至約20nm的直徑(例如：平均粒徑)。例如：量子點可具有約3nm至約15nm，例如約4nm至約12nm、約5nm至約10nm或約6nm至約9nm的直徑。
根據一個實施例，量子點可以具有約4nm至約6nm的直徑(例如：平均粒徑)，並且可以發射綠光。
根據一個實施例，量子點可以具有約7nm至約9nm的直徑(例如：平均粒徑)，並且可以發射紅光。
根據一個實施例，量子點在發射波長光譜中可具有約60nm或更小，例如約55nm或更小，或約40nm或更小的半峰全寬(full width at half maximum，FWHM)。當量子點的FWHM滿足上述範圍時，色純度和顏色再現性可以很好，並且可以改善寬視角。
根據一個實施例，量子點的形式沒有特別限制，可以是本技術領域常用的任何合適的形式。例如：量子點可以具有球形、錐形、多臂、或立方奈米顆粒、奈米管、奈米線、奈米纖維、奈米片狀顆粒等的形式。
根據一個實施例，殼體可以包括II-VI族化合物、III-V族化合物或其任何組合。
根據一個實施例，殼體還可以包括金屬和/或非金屬氧化物、半導體化合物或其任何組合。
例如：金屬和/或非金屬氧化物可以包括例如SiO2、Al 2O 3、TiO 2、ZnO、MnO、Mn 2O 3、Mn 3O 4、CuO、FeO、Fe 2O 3、Fe 3O 4、CoO、Co 3O 4和/或NiO的二元化合物和/或例如MgAl 2O 4、CoFe 2O 4、NiFe 2O 4和/或CoMn 2O 4的三元化合物。
此外，例如：半導體化合物可以包括 CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、 AlSb和/或類似物。
根據一個實施例，殼體的帶隙能量可以大於核心的帶隙能量。
根據一個實施例，除了上述組合物之外，量子點還可以包括其他化合物。
例如：量子點在核心和/或殼體中還可以包括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族化合物、I-III-VI族化合物或其任何組合。
在下文中，將參考實施例更詳細地描述根據實施例的多元件半導體奈米晶體、包括其的量子點及其製造方法。
示例：
合成例1：InGaP半導體奈米晶體、InGaP/ZnSe半導體奈米晶體和InGaP/ZnSe/ZnS半導體奈米晶體的製造
乙酸銦 (10 mmol)、乙酸鋅 (10 mmol)、乙醯丙酮鎵 (8 mmol) 和棕櫚酸(70 mmol)溶解在1-十八碳烯(50 mL)的溶劑中，以製備陽離子前體。將三(三甲基甲矽烷基)膦和三辛基膦混合，以製備陰離子前體。將陽離子前體與陰離子前體混合後，對其照射400W的微波，將溫度保持在300℃，以製造InGaP半導體奈米晶體。
以已製備的InGaP半導體奈米晶體作為核心，利用現有的三頸圓底燒瓶熱注合成法在其表面依次合成ZnSe和ZnS，以合成具有InGaP/ZnSe核心/殼體結構的半導體奈米晶或具有InGaP/ZnSe/ZnS或InGaP/ZnSeS/ZnS的核心/殼體/殼體結構的半導體奈米晶體。
通過使用UV-VIS和PL光譜儀測量合成例1中製備的InGaP半導體奈米晶體、InGaP/ZnSe半導體奈米晶體和InGaP/ZnSe/ZnS半導體奈米晶體的吸光度和光致發光(PL)光譜。其結果示於第2圖，並且確認合成。作為測量設備，使用可從Otsuka獲得的量子效率測量系統(Quantum Efficiency Measurement System) QE-2100。
測量例1：半導體奈米晶體的特性測量
通過使用可從Otsuka獲得的量子效率測量系統QE-2100，由PL光譜評估合成例1中製造的半導體奈米晶體的最大發射波長、FWHM和量子產率。其結果示於表1。 [表1]
  最大發射波長 (nm) FWHM (nm) 量子產率 (%)
InGaP/ZnSe/ZnS 530 40 94
InGaP/ZnSeS/ZnS 525 40 92
由表1可知，本實施例的方法製備的多元件半導體奈米晶具有窄的半高寬和優異的量子產率。
由於製造多元件半導體奈米晶體的方法使用微波，加熱速度快，成品率高，從而能夠大規模生產。此外，通過上述方法製造的多元件半導體奈米晶體具有均一(例如：實質上均一)的品質，並且包含該多元件半導體奈米晶體的量子點具有高效率和高吸光度。
應當理解，這裡描述的實施例應當僅被認為是描述性的，而非為了限制的目的，每個實施例中的特徵或多個方面的描述通常應被認為可用於其他實施例中的其他類似特徵或方面，儘管已經參照圖式描述了一個或多個實施例，但是本發明所屬領域中具有通常知識者將理解到在不背離本揭露的申請專利範圍及其等價物所定義的精神和範圍的情況下，可以對其中的形式和細節進行各種改變。
實線:光致發光(PL)強度 虛線:吸光度
本揭露的一些實施例的上述和其他方面和特徵將從以下結合圖式的描述中變得更加顯而易見，其中： 第1圖示出了根據一實施例的製造多元件半導體奈米晶體的方法； 以及 第2圖說明了半導體奈米晶體的吸光度和光致發光(photoluminescence，PL)光譜。

Claims (19)

  1. 一種製造一多元件半導體奈米晶體的方法，其包括向一半導體奈米晶體合成組合物照射一微波， 其中該半導體奈米晶體合成組合物包括：一含有第I族元素的前體、一含有第II族元素的前體、一含有第III族元素的前體、一含有第V族元素的前體、一含有第VI族元素的前體或其任何組合。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該半導體奈米晶體合成組合物包含三種或更多種彼此不同的元素。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該多元件半導體奈米晶體包括II-VI族半導體奈米晶體、III-V族半導體奈米晶體、I-III-VI族半導體奈米晶體、I-V-VI族半導體奈米晶體，II-III-VI族半導體奈米晶體或其任何組合。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該半導體奈米晶體合成組合物進一步包含一微波吸收材料。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該微波吸收材料包括鈣鈦礦、鐵氧體、六方鐵氧體、氧化鐵和/或碳化矽(SiC)。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該半導體奈米晶體合成組合物進一步包含一配體和一溶劑。
  7. 如請求項6所述之方法，其中該配體包括C 4-C 30脂肪酸。
  8. 如請求項6所述之方法，其中該溶劑包括：1-十八碳烯(ODE)、三辛胺(TOA)、三辛基膦(TOP)或其任何組合。
  9. 如請求項1所述之方法，其中該半導體奈米晶體合成組合物進一步包含一離子液體，以及 該離子液體具有約0.2至約2的一損耗正切(loss tangent)。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該半導體奈米晶體合成組合物進一步包含一添加劑，以及 該添加劑包括由以下化學式1表示的化合物： [化學式1] A +X -， 其中在化學式1中， A +是氫陽離子(H +) 或金屬的一價陽離子，以及 X -是鹵離子。
  11. 如請求項1所述之方法，其中通過被照射的該微波來加熱及加壓該半導體奈米晶體合成組合物。
  12. 如請求項11所述之方法，其中通過照射的該微波來加熱該半導體奈米晶體合成組合物的一最高溫度為約100℃至約350℃。
  13. 如請求項1所述之方法，其中向該半導體奈米晶體合成組合物照射該微波是在一磁性合成器中進行。
  14. 如請求項1所述之方法，其中製造該多元件半導體奈米晶體的該方法係通過將微波照射到該半導體奈米晶體合成組合物的一個步驟來進行。
  15. 一種多元件半導體奈米晶體，其係以如請求項1所述之方法製造而成。
  16. 一種量子點，其包含如請求項15所述之多元件半導體奈米晶體。
  17. 如請求項16所述之量子點，其中該量子點包括一核心和該核心上的一殼體， 該核心包含該多元件半導體奈米晶體，以及 該殼體包括一個或多個層。
  18. 如請求項17所述之量子點，其中該殼體包含II-VI族化合物、III-V族化合物或其任何組合。
  19. 如請求項17所述之量子點，其中該殼體的一帶隙能量大於該核心的一帶隙能量。
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