WO2010024724A2 - Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек - Google Patents

Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек Download PDF

Info

Publication number
WO2010024724A2
WO2010024724A2 PCT/RU2009/000413 RU2009000413W WO2010024724A2 WO 2010024724 A2 WO2010024724 A2 WO 2010024724A2 RU 2009000413 W RU2009000413 W RU 2009000413W WO 2010024724 A2 WO2010024724 A2 WO 2010024724A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
quantum dots
nuclei
group
synthesis
surface modifier
Prior art date
Application number
PCT/RU2009/000413
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010024724A3 (ru
Inventor
Роман Владимирович НОВИЧКОВ
Максим Сергеевич БАКШТЕЙН
Екатерина Леонидовна НОДОВА
Алексей Олегович МАНЯШИН
Ирина Ивановна ТАРАСКИНА
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно Исследовательский Институт Прикладной Акустики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно Исследовательский Институт Прикладной Акустики" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно Исследовательский Институт Прикладной Акустики"
Priority to JP2011523766A priority Critical patent/JP5425201B2/ja
Priority to US13/060,046 priority patent/US8633040B2/en
Priority to KR1020117006374A priority patent/KR101329188B1/ko
Priority to EP09810291A priority patent/EP2327815A4/de
Publication of WO2010024724A2 publication Critical patent/WO2010024724A2/ru
Publication of WO2010024724A3 publication Critical patent/WO2010024724A3/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02623—Liquid deposition
    • H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
    • C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02557—Sulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/0256—Selenides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • H01L21/02601—Nanoparticles

Definitions

  • the invention relates to the production of semiconductor quantum dots of the core and core type by colloidal synthesis, which have high luminescence in the visible range of the spectrum, high photostability, and are capable of dispersing into various solvents.
  • This invention can find application in the production of various luminescent materials, as well as the basis for the production of ultra-miniature LEDs, white light sources, single-electron transistors, nonlinear optical devices, photosensitive and photovoltaic devices.
  • the disadvantage of this method is the low quantum yield of fluorescence due to the imperfection of the surface of the nanocrystals, which leads to the appearance of energy levels lying inside the band gap. These levels act as traps for electrons and holes, which degrades the luminescent properties of quantum dots.
  • the second drawback is the use of toxic organometallic reagents that spontaneously ignite in air.
  • the next step towards improving the luminescent properties of quantum dots was to build up a semiconductor shell from a wider band gap semiconductor (J.Phuts.Schem, 100, 468 (1996)).
  • quantum dots are more stable than those obtained by the method proposed by Bavendi, and are more resistant to processing when they are introduced into devices.
  • trioctylphosphine oxide is heated to 35O 0 C under argon, then a mixture of dimethylcadmium, trioctylphosphine selenide and trioctylphosphine is introduced through the septum.
  • a temperature of about 31O 0 C the nuclei of CdSe quantum dots are formed.
  • nanocrystals Another method for producing semiconductor nanocrystals involves high-temperature synthesis of nuclei containing a sixth group chalcogenide and a second group metal in an organic solvent (published US application US20060275544)).
  • the nanocrystals obtained by this method have a high quantum yield (up to 50% fluorescence in the visible spectrum) with a relatively narrow size distribution (the half-width of the fluorescence peak does not exceed 40 nm).
  • a known method for producing semiconductor quantum dots including high-temperature synthesis of nanocrystals from a Vl group chalcogenide precursor and a Il or IV group metal precursor, using an organic solvent and surface modifier (US7105051, 2006 publication, IPC SZOV 25/12).
  • This invention is better than its predecessors, since it does not use organometallic precursors that are toxic and pyrophoric. In this case, quantum dots of high quality, small size and with a narrow size distribution are obtained.
  • a non-coordinating solvent is used.
  • the known method for producing semiconductor quantum dots involves high-temperature synthesis of nanocrystal nuclei from a precursor of a chalcogenide of the 6th group and a precursor of a metal of the 2nd group, using an organic solvent and a surface modifier (US application Ne 20070295266, class ⁇ 13/02, 117/53 published on December 27, 2007).
  • a semiconductor shell containing a metal of the 2nd group and a chalcogenide of the 6th group is grown.
  • the disadvantage of this method is the alleged low photostability of the obtained quantum dots, which depends primarily on the stability of the bond of the coordinating ligands with the surface of the nanoparticles.
  • the surface of the nanoparticles is very stressed, which results in its high reactivity and oxidation tendency.
  • the above synthesis method uses surfactants (trioctylphosphine oxide, hexadecylamine, etc.), which are not able to provide a stable bond with the surface of quantum dots for a long time, which leads to photooxidation of the latter and loss of fluorescence.
  • Semiconductor quantum dots synthesized using the surfactant described in the prototype are dispersed only in non-polar organic solvents. To transfer semiconductor quantum dots to a polar solvent, it is necessary to change the adsorption monolayer on their surface. The replacement of a unipolar surfactant in an adsorption monolayer with a bipolar surfactant requires additional processing steps, leading to a significant complication of the synthesis process and large fluorescence losses.
  • the objective of the invention is to develop a method that allows to obtain semiconductor quantum dots with high photostability, and capable of dispersed in both polar and non-polar solvents without additional processing steps, while maintaining or increasing a high quantum yield.
  • the technical result is an increase in photostability, providing the ability to disperse in both polar and non-polar solvents without additional processing steps.
  • nuclei synthesis is carried out at a constant temperature in the range from 150 to 250 0 C during e from 15 seconds to 1 hour and further treatment of the reaction mixture is carried out comprising a nanocrystal core, a UV light for 10 l ⁇ min and sonicated for 5 min A -15.
  • organosilicon surface modifier for example (3-aminopropyl) trimethoxylans
  • the organosilicon shell is hydrophobic, but upon hydrolysis in a polar solvent it becomes hydrophilic due to the presence of polar hydroxyl groups on the surface of the shell ( Figure 2).
  • a semiconductor shell containing a metal chalcogenide of the Il group is expanded using (aminoaalkyl) trialkoxylates as surface modifier, at a constant temperature in the range from 150 to 230 0 C in the time interval from 10 minutes to 1 hour.
  • Increased quantum yield and photostability can also be obtained when, after processing the reaction mixture with UV light and ultrasound, a semiconductor shell containing chalcogenide and a metal of the Il group is built up using (aminoaalkyl) trialkoxides as a surface modifier, at a constant temperature ranging from 150 to 230 ° C in the time interval from 10 minutes to 1 hour.
  • a semiconductor shell containing chalcogenide and a metal of the Il group is built up using (aminoaalkyl) trialkoxides as a surface modifier, at a constant temperature ranging from 150 to 230 ° C in the time interval from 10 minutes to 1 hour.
  • zinc, cadmium, mercury, and lead precursors are used as metal precursors of the 2nd or 4th group.
  • salts of oleic, stearic and other fatty acids containing Group I or Group IV metals, as well as inorganic salts, for example, CdCI2 are used as precursors.
  • precursors containing sulfur, selenium, and tellurium are used as a precursor containing chalcogen.
  • a precursor of the precursor containing chalcogen its compounds with trioctylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, triphenylphosphine oxide are used.
  • (3-aminopropyl) thrimethoxysilane, (3-aminopropyl) triethoxysilane are used as a surface modifier, and unsaturated high-boiling hydrocarbons, for example, octadecene, squalene, and diphenyl ethers, diphenyl ethers, diphenyl ethers, and diphenyl ethers are used as an organic solvent .
  • rexadecylamine is introduced.
  • FIG. 1 depicts a synthesis scheme of quantum dots of a core-shell structure, where a) The introduction of the b-group chalcogenide precursor into the reaction mixture at a temperature of 185 0 C, as a result of the reaction, the production of cores of semiconductor quantum dots coated with (triaminoalkyl) alkoxylated; b) Purification of the reaction mixture, treatment with UV light and ultrasound; c) The introduction of a metal precursor of the 4th group and (thiaminoaalkyl) alkoxysilane into the reaction mixture; g) The introduction of the precursor of the chalcogenide of the 6th group into the reaction mixture at at a temperature of 240 0 C, as a result of the reaction, the production of semiconductor quantum dots of the core-shell type coated with (triaminolalkyl) alkoxylated.
  • aminoalkyl trialkoxyalkyl
  • R is an alkyl radical in an aminoalkyl group
  • R ' is an alkyl radical in an alkoxysilane group.
  • Figure 2 shows the ability of quantum dots to dissolve in water.
  • FIG. 3 shows the effect of the nature of the surface modifier on the fluorescence spectrum of quantum dots in FIG. 4 shows fluorescence spectra of semiconductor quantum dots of FIG. 5 shows absorption spectra of the semiconductor quantum dots of FIG. 6 - photostability of semiconductor quantum dots.
  • Example 1 Obtaining the nuclei of quantum dots CdSe from cadmium stearate
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 1 is shown in FIG. 4, where 3 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 1 of the invention.
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 1 is shown in FIG. 3, where 2 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 1 of the invention.
  • Example 2 Obtaining the nuclei of quantum dots CdSe from cadmium stearate
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 2 is shown in FIG. 3, where 1 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 2 of the invention.
  • Example 3 Obtaining the nuclei of quantum dots CdS from cadmium stearate
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 3 is shown in FIG. 4, where 1 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 3 of the invention.
  • FIG. 6 An analysis of the photostability of these semiconductor quantum dots is shown in FIG. 6, where 2 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 3 of the invention.
  • UV light treatment is carried out using a TFX-20 MC transilluminator, wavelength 312 nm, 90 watts.
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 4 is shown in FIG. 4, where 6 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 4 of the invention.
  • Example 5 Obtaining nuclei of quantum dots ZnSe from zinc stearate
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 5 is shown in FIG. 4, where 2 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 5 of the invention.
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 6 is shown in FIG. 4, where 10 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 6 of the invention.
  • Example 7 Obtaining the nuclei of quantum dots CdSe from cadmium chloride
  • Example 8 Obtaining the nuclei of quantum dots CdSe from cadmium chloride. Carried out analogously to example 7, but the mixture is heated to a temperature of 220 0 C.
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 8 is shown in FIG. 4, where 8 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 8 of the invention.
  • Example 10 Obtaining the nuclei of quantum dots CdSe from cadmium oleate
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 10 is shown in FIG. 4, where 5 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 10 of the invention.
  • the fluorescence spectrum of the quantum dots from Example 11 is shown in FIG. 4, where 4 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 11 of the invention.
  • FIG. 6 An analysis of the photostability of these semiconductor quantum dots is shown in FIG. 6, where 3 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with example 11 of the invention.
  • FIG. 6 An analysis of the photostability of these semiconductor quantum dots is shown in FIG. 6, where 6 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with the method of producing quantum dots CdSe by the method of the prototype.
  • FIG. 6 An analysis of the photostability of these semiconductor quantum dots is shown in FIG. 6, where 4 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with the method of obtaining quantum dots CdS by the method of the prototype.
  • FIG. 6 An analysis of the photostability of these semiconductor quantum dots is shown in FIG. 6, where 5 - corresponds to the data on quantum dots obtained in accordance with the method of producing quantum dots CdSe / Z ⁇ Sleton according to the prototype method. the ability to disperse in both polar and non-polar solvents, in contrast to the prototype.
  • the claimed method allows to obtain semiconductor quantum dots of types core and core-shell, with high photostability and capable of dispersing into various solvents without additional processing steps, while maintaining the specified optical properties.
  • the method is scalable to sub kilogram amounts.
  • the quantum dots obtained by the described method can be used for the production of photodetectors in the infrared region, solar cells, ultra-miniature LEDs, white light sources, single-electron transistors and nonlinear optical devices, as well as in medicine as optical sensors, fluorescent markers, photosensitizers in medicine .

Abstract

Использование: в производстве различных люминесцентных материалов, а также в качестве основы для производства сверхминиатюрных светодиодов, источников белого света, одноэлектронных транзисторов, нелинейно-оптических устройств, фоточувствительных и фотогальванических устройств. Сущность способа: получение полупроводниковых квантовых точек типов, включающее синтез ядер нанокристаллов из прекурсора, содержащего халькоrен, и прекурсора, содержащего металл Il или IV группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности, отличающийся тем, что в качестве последнего используют (aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaны, синтез ядер осуществляют при постоянной температуре в пределах от 150 до 250°C в течение от 15 с до 1 часа и дополнительно проводят обработку реакционной смеси, содержащей ядра нанокристаллов, УФ-светом в течение 1-10 мин и ультразвуком в течение 5-15 мин. Технический результат: повышение фотостабильности полупроводниковых квантовых точек до 34 %, способность диспергироваться как в неполярных, так и в полярных растворителях, при сохранении и увеличении квантового выхода.

Description

Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек
Изобретение относится к получению полупроводниковых квантовых точек типов ядро и ядро- оболочка методом коллоидного синтеза, обладающих высокой люминесценцией в видимом диапазоне спектра, высокой фотостабильностью, и способных диспергироваться в различные растворители.
Данное изобретение может найти применение в производстве различных люминесцентных материалов, а также в качестве основы для производства сверхминиатюрных светодиодов, источников белого света, одноэлектронных транзисторов, нелинейно-оптических устройств, фоточувствительных и фотоrальванических устройств.
Основой для современных способов коллоидного синтеза квантовых точек можно считать способ, предложенный в 1993 году Бавенди с соавторами (JACS, 115, 8706 (1993)). В типичном синтезе в реакционную колбу помещают координирующий растворитель - триоктилфосфиноксид, нагревают до 3000C в атмосфере аргона, а затем через септу шприцом вводят смесь диметилкадмия и триоктилфосфин селенида.
Недостатком способа является низкий квантовый выход флуоресценции за счет дефектности поверхности нанокристаллов, что приводит к появлению энергетических уровней, лежащих внутри запрещенной зоны. Эти уровни действуют как ловушки для электронов и дырок, что ухудшает люминесцентные свойства квантовых точек. Второй недостаток - применение токсичных органометаллических реагентов, самопроизвольно воспламеняющихся на воздухе.
Следующим шагом на пути улучшения люминесцентных свойств квантовых точек было наращивание на ядра полупроводниковой оболочки из более широкозонного полупроводника (J.Рhуs.Сhеm, 100, 468 (1996)). Такие квантовые точки более стабильны, чем получаемые способом, предложенным Бавенди, и более устойчивы к обработке при внедрении их в устройства. В типичном синтезе триоктилфосфиноксид нагревают до 35O0C в атмосфере аргона, затем через септу вводят смесь диметилкадмия, триоктилфосфин селенида и триоктилфосфина. В итоге при температуре около 31O0C формируются ядра квантовых точек CdSe. Далее для наращивания полупроводниковой оболочки при 3000C вводят смесь диметилцинка, биc(тpимeтилcилил)cyльфидa и триоктилфосфина несколькими равными порциями. Описанный способ позволяет получать квантовые точки СdSе/ZпS с высоким квантовым выходом - вплоть до 50% при комнатной температуре. Таким образом, частично устраняются недостатки, присущие предыдущему способу. Недостатком способа является широкое распределение по размеру (12-15%) ядер и конечных квантовых точек, следовательно, низкая чистота цвета. Также способ подразумевает использование пирофорных соединений, что крайне небезопасно.
Другой способ получения полупроводниковых нанокристаллов включает высокотемпературный синтез ядер, содержащих халькогенид шестой группы и металл второй группы, в органическом растворителе (опубликованная заявка США US20060275544)). Полученные данным способом нанокристаллы обладают высоким квантовым выходом (до 50% флуоресценции в видимом диапазоне спектра) с относительно узким распределением по размеру (полуширина пика флуоресценции не превышает 40 нм).
Недостатком способа является необходимость применения токсичных, пирофорных и нестабильных реагентов, что вызывает необходимость использования специального оборудования и соблюдения специальных условий, что не подходит для крупномасштабного синтеза. В указанном способе используется диметилкадмий - крайне токсичный, пирофорный, дорогой и нестабильный при комнатной температуре реагент (Мurrау еt аl. , J. Am. Сhеm. Sос. 1993,115, 8706-8715; Ваrbеrа-Guillеm, еt аl., U. S. Patent No. 6,179, 912; Репg еt аl. , Nаtυrе 2000,404, 69-61; Репg еt аl.., J. Am. Сhеm. Sос. 1998,120, 5343-5344). При температуре, необходимой для синтеза (340-360C), диметилкадмий взрывается с высвобождением большого количества газа.
Недостатком способа также является то, что описанные выше методики не способны обеспечить монодисперсность квантовых точек: только CdSe можно синтезировать в относительно монодисперсном виде (Репg, еt аl., JACS, 1998, 120,10, 5343-5344) - путем контролирования концентрации мономеров в исходной реакционной смеси и регулирования времени роста кристаллов.
Известен способ получения полупроводниковых квантовых точек, включающий высокотемпературный синтез нанокристаллов из прекурсора халькогенида Vl группы и прекурсора металла Il или IV группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности (US7105051, публикация 2006 г., МПК СЗОВ 25/12)). Это изобретение лучше предшественников, так как там не используются органометаллические прекурсоры, которые токсичны и пирофорны. При этом получаются квантовые точки высокого качества, малого размера и с узким распределением по размеру. При синтезе используется некоординирующий растворитель.
Недостатком способа является то, что, несмотря на значительные успехи в совершенствовании оптических свойств KT (квантовый выход, ширина пика флуоресценции), не удавалось добиться достаточной фотостабильности синтезируемых нанокристаллов. Предполагается, что при облучении полученных вышеописанными способами нанокристаллов УФ светом на воздухе произойдет значительное падение флуоресценции. Исключение - квантовые точки состава
СdSе/ZпS, но при этом обязательно используются токсичные и пирофорные органоллеталлические прекурсоры. Это не позволяет проводить крупномасштабный синтез, что существенно снижает возможность широкого применения KT в различных областях науки и техники.
Многие недостатки, указанные выше, например, невозможность крупномасштабного производства, необходимость использования органометаллических прекурсоров, устраняются изобретением по опубликованной заявке США NQ 20070295266, которое является наиболее близким аналогом заявляемого изобретения.
Известный способ получения полупроводниковых квантовых точек, взятый за прототип, включает высокотемпературный синтез ядер нанокристаллов из прекурсора халькогенида 6-й группы и прекурсора металла 2-й группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности (заявка США Ne 20070295266, класс СЗОВ 13/02, 117/53 опубликована 27.12.2007 г.). В этом способе для повышения квантового выхода наращивается полупроводниковая оболочка, содержащая металл 2-й группы и халькогенид 6-й группы.
Недостатком данного способа предполагаемая низкая фотостабильность получаемых квантовых точек, которая зависит в первую очередь от устойчивости связи координирующих лигандов с поверхностью наночастиц. Поверхность наночастиц очень напряженная, следствием чего является ее высокая реакционная способность и склонность к окислению. В вышеописанном методе синтеза используются поверхностно-активные вещества (триоктилфосфиноксид, гексадециламин и т.п.), которые не способны обеспечить устойчивую связь с поверхностью квантовых точек в течение длительного времени, что и приводит к фотоокислению последних и потере флуоресценции.
Полупроводниковые квантовые точки, синтезированные с использованием поверхностно- активного вещества, описанного в прототипе, диспергируются только в неполярных органических растворителях. Для осуществления перевода полупроводниковых квантовых точек в полярный растворитель необходимо изменить адсорбционный монослой на их поверхности. Производимая замена в адсорбционном монослое однополярноrо поверхностно- активного вещества на биполярное поверхностно-активное вещество требует дополнительных стадий обработки, приводя к значительному усложнению процесса синтеза и большим потерям флуоресценции.
Задачей данного изобретения является разработка способа, позволяющего получать полупроводниковые квантовые точки, обладающие высокой фотостабильностью, и способных диспергироваться как в полярные, так и неполярные растворители без дополнительных стадий обработки, при сохранении или увеличении высокого квантового выхода.
Технический результат - повышение фотостабильности, обеспечение способности диспергироваться как в полярных, так и в неполярных растворителях без дополнительных стадий обработки.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе получения полупроводниковых квантовых точек на основе халькогенидов металлов Il или IV группы, включающем синтез ядер нанокристаллов из прекурсора, содержащего халькоген, и прекурсора, содержащего металл Il или IV группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности, согласно изобретению, в качестве последнего используют (aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaны, синтез ядер осуществляют при постоянной температуре в пределах от 150 до 2500C в течение от 15 с до 1 часа и дополнительно проводят обработку реакционной смеси, содержащей ядра нанокристаллов, УФ-светом в течение lΛ10 мин и ультразвуком в течение 5-Л-15 мин.
Существенность отличительных признаков объясняется следующим образом:
- облучение УФ-светом уменьшает количество дефектов на поверхности полупроводниковой квантовой точки, а обработка ультразвуком позволяет достичь более высокой степени дезагрегации ядер полупроводниковых квантовых точек, что в свою очередь приводит к более однородному нарастанию оболочки. Это позволяет получать более однородные по размерам полупроводниковые квантовые точки с более высокой фотостабильностью по сравнению с полупроводниковыми квантовыми точками, синтезированными обычным способом.
- замена типичных поверхностно-активных веществ (триоктилфосфиноксид, гексадециламин и т.п.) на кремнийорганический модификатор поверхности, например (3- aминoпpoпил)тpимeтoкcиcилaн, позволяет создать на поверхности полупроводниковой квантовой точки прочную кремнийорганическую оболочку, которая как предохраняет квантовые точки от окисления и воздействия гасителей флуоресценции, так и позволяет диспергировать нанокристаллы в полярные и неполярные растворители. Изначально кремнийорганическая оболочка гидрофобна, но при гидролизе в полярном растворителе переходит в гидрофильную форму благодаря наличию полярных гидроксильных групп на поверхности оболочки (Фиг 2).
В преимущественном варианте исполнения, когда наряду с фотостабильностью желательно получить повышенный квантовый выход, перед обработкой реакционной смеси УФ-светом и ультразвуком, осуществляется наращивание полупроводниковой оболочки, содержащей халькогенид металла Il группы с использованием (aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaнoв в качестве модификатора поверхности, при постоянной температуре в пределах от 150 до 2300C во временном интервале от 10 мин до 1 часа.
Повышенный квантовый выход и фотостабильность могут быть получены также, когда после обработки реакционной смеси УФ-светом и ультразвуком, осуществляется наращивание полупроводниковой оболочки, содержащей халькогенид и металл Il группы, с использованием (aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaнoв в качестве модификатора поверхности, при постоянной температуре в пределах от 150 до 230°C во временном интервале от 10 минут до 1 часа.
В отдельных случаях, в качестве прекурсоров металла 2-й или 4-й группы используют прекурсоры цинка, кадмия, ртути, свинца.
В отдельных случаях, как при синтезе ядер, так и при наращивании полупроводниковой оболочки в качестве прекурсоров используют соли олеиновой, стеариновой и других жирных кислот, содержащие металлы Il или IV группы, а также неорганические соли, например, CdCI2.
В частном случае, в качестве прекурсора, содержащего халькоген, используют прекурсоры, содержащие серу, селен, теллур.
В частном случае, в качестве прекурсора прекурсора, содеожащего халькоген, используют его соединения с триоктилфосфиноксидом, трибутилфосфиноксидом, трифенилфосфиноксидом.
В частном случае, в качестве модификатора поверхности используют (3- aминoпpoпил)тpимeтoкcиcилaн, (З-aминoпpoпил)тpиэтoкcиcилaн, а в качестве органического растворителя используют непредельные высококипящие углеводороды, например, октадецен, сквален, а также дифенилы, терфенилы, дифениловый эфир или их производные.
В отдельных случаях, при синтезе ядра в дополнение к модификатору поверхности вводят rексадециламин.
Преимущества данного изобретения станут понятны из следующего детального примера его осуществления и прилагаемых фигур, на которых: фиг. 1 изображает схему синтеза квантовых точек структуры ядро-оболочка, где а) Ввод прекурсора халькогенида б-й группы в реакционную смесь при температуре 1850C, в результате реакции получение ядер полупроводниковых квантовых точек, покрытых (тpиaминoaлкил)aлкoкcиcилaнoм; б) Очистка реакционной смеси, обработка УФ-светом и ультразвуком; в) Ввод прекурсора металла 4-й группы и (тpиaминoaлкил)aлкoкcиcилaнa в реакционную смесь; г) Ввод прекурсора халькогенида 6-й группы в реакционную смесь при температуре 2400C, в результате реакции получение полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка, покрытых (тpиaминoaлкил)aлкoкcиcилaнoм. Условные обозначения:
1 - прекурсор металла (Cd, Zn, Hg, Pb, Cu, Mn);
2 - прекурсор халькогенида (Se, S, Те);
3 - (aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaн;
4 - Me1Xa л i;
5 - МеiХаЛi/ Me2Xaл2 фиг. 2. - Гидролиз поверхности полупроводниковой квантовой точки, покрытой
(aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaнoм, где:
R - алкильный радикал в аминоалкильной группе;
R' - алкильный радикал в алкоксисилановой группе. Фигура 2 демонстрирует способность квантовых точек растворяться в воде. фиг. 3 - влияние природы модификатора поверхности на спектр флуоресценции квантовых точек фиг. 4 - спектры флуоресценции полупроводниковых квантовых точек фиг. 5 - спектры поглощения полупроводниковых квантовых точек фиг. 6 - фотостабильность полупроводниковых квантовых точек.
Примеры
Пример 1. Получение ядер квантовых точек CdSe из стеарата кадмия
Для синтеза квантовых точек CdSe в 8 мл органического растворителя октадецена (90 %) при комнатной температуре (250C) вводится 0,068 rр. (0,1 ммоль) безводного стеарата кадмия (прекурсор кадмия) и 1 мл (З-aминoпpoпил)тpиэтoкcиcилaнa. Реакционная смесь нагревается до 1850C и вводится 0,6 мл триоктилфосфин селенида (1 M раствор в триоктилфосфине). Полученные в ходе реакции ядра полупроводниковых квантовых точек охлаждаются до комнатной температуры (250C). Реакционная смесь, содержащая ядра полупроводниковых квантовых точек, подвергается обработке УФ-светом1 (3 мин.) и ультразвуком2 (10 мин.)- Далее полученные квантовые точки диспергируются в неполярный или полярный растворитель.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 1 приведен на Фиг. 4, где 3 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 1 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 1 приведен на Фиг. 3, где 2 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 1 изобретения.
Анализ фотостабильности квантовых точек из примера 1 приведен на Фиг. 6, где 1 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 1 изобретения.
Пример 2. Получение ядер квантовых точек CdSe из стеарата кадмия
Выполняется аналогично примеру 1, но вместе с (З-aминoпpoпил)тpиэтoкcиcилaнoм в органический растворитель на первоначальной стадии синтеза а) вводится гексадециламин.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 2 приведен на Фиг. 3, где 1 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 2 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5.
Пример 3. Получение ядер квантовых точек CdS из стеарата кадмия
Выполняется аналогично примеру 1, но вместо прекурсора селена на стадии а) Фиг. 1 вводится прекурсор серы.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 3 приведен на Фиг. 4, где 1 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 3 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5.
Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг. 6, где 2 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 3 изобретения.
1 Обработка УФ-светом осуществляется при помощи трансиллюминатора TFX-20 MC, длина волны 312 нм, 90 Вт.
2 Обработка ультразвуком осуществляется при помощи ультразвуковой мойки Еurопdа, акустическая мощность —40 Вт, рабочая частота — 50 кГц. Пример 4. Получение ядер квантовых точек CdSe из стеарата кадмия
Выполняется аналогично примеру 2, но вместо органического растворителя октадецена используется дифениловый эфир.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 4 приведен на Фиг. 4, где 6 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 4 изобретения.
Пример 5. Получение ядер квантовых точек ZnSe из стеарата цинка
Выполняется аналогично примеру 1, но вместо прекурсора кадмия берется прекурсор цинка.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 5 приведен на Фиг. 4, где 2 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 5 изобретения.
Пример 6. Получение ядер квантовых точек PbSe из стеарата свинца
Выполняется аналогично примеру 2, но вместо прекурсора кадмия берется прекурсор свинца.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 6 приведен на Фиг. 4, где 10 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 6 изобретения.
Пример 7. Получение ядер квантовых точек CdSe из хлорида кадмия
Выполняется аналогично примеру 1, но в качестве прекурсора кадмия берется безводный хлорид кадмия.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 7 приведен на Фиг. 4, где 9 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 7 изобретения.
Пример 8. Получение ядер квантовых точек CdSe из хлорида кадмия Выполняется аналогично примеру 7, но смесь нагревается до температуры 2200C.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 8 приведен на Фиг. 4, где 8 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 8 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5. Пример 9. Получение ядер квантовых точек CdSe из хлорида кадмия
Выполняется аналогично примеру 7, но на стадиях получения ядер полупроводниковых квантовых точек берется соотношение Cd:Se, как 1:2. Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 9 приведен на Фиг. 4, где 7 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 9 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5.
Пример 10. Получение ядер квантовых точек CdSe из олеата кадмия
Выполняется аналогично примеру 1, но в качестве прекурсора кадмия берется олеат кадмия.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 10 приведен на Фиг. 4, где 5 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 10 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5. Пример 11. Получение квантовых точек типа ядро/оболочка СdSе/ZпSе
В полученную по примеру 1 реакционную смесь с ядрами полупроводниковых квантовых точек при комнатной температуре (250C) вводится 0,072 мг (0,17 ммоль) ундецилената цинка (98%). Далее для приготовления полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка выполняются следующие стадии: а) после растворения ундецилената цинка (прекурсора цинка) при температуре 1500C охлаждение реакционной смеси до комнатной температуры; б) добавление (З-aминoпpoпил)тpиэтoкcиcилaнa к реакционной смеси при комнатной температуре с последующим нагреванием (до 2400C); в) после добавления 0,17 мл триоктилфосфин селенида (1 M раствор в триоктилфосфине) и реакции, охлаждение реакционной смеси до комнатной температуры.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 11 приведен на Фиг. 4, где 4 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 11 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг. 5.
Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг. 6, где 3 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 11 изобретения.
Таблица. Сравнительные характеристики квантовых точек, полученных по изобретению и по прототипу.
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000012_0001
Примечание. Для исследования фотостабильности использовалось облучение в течение 30 минут импульсным твердотельным Nd:YAG лазером модели FTSS 355-50 с длиной волны 355 нм, удельной мощностью излучения от 2,5 до 7,5 мВт/см2 и частотой импульсов 1 кГц.
Из таблицы следует, что в сравнении с прототипом способ получения по изобретению обеспечивает улучшение свойств фотостабильности при сохранении квантового выхода и
3 для квантовых точек одного химического состава (например, CdSe) фотостабильность и квантовый выход флуоресценции варьируются в пределах погрешности измерений
4«+» - возрастание интенсивности флуоресценции, «-» - падение интенсивности флуоресценции
5 данные для прототипа отсутствуют
6 Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг. 6, где 6 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии со способом получения квантовых точек CdSe по способу прототипа.
7 Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг. 6, где 4 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии со способом получения квантовых точек CdS по способу прототипа.
8 Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг. 6, где 5 - соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии со способом получения квантовых точек СdSе/ZпSе по способу прототипа. способности диспергироваться как в полярных, так и в неполярных растворителях, в отличие от прототипа.
Заявленный способ позволяет получать полупроводниковые квантовые точки типов ядро и ядро-оболочка, обладающие высокой фотостабильностью и способные диспергироваться в различные растворители без дополнительных стадий обработки, при сохранении заданных оптических свойств. Способ масштабируем до субкилограммовых количеств. Квантовые точки, полученные описанным способом, могут быть использованы для производства фотодетекторов в инфракрасной области, солнечных батарей, сверхминиатюрных светодиодов, источников белого света, одноэлектронных транзисторов и нелинейно-оптических устройств, а также в медицине в качестве оптических сенсоров, флуоресцирующих маркеров, фотосенсибилизаторов в медицине.

Claims

Формула изобретения
1. Способ получения полупроводниковых квантовых точек на основе халькоrенидов металлов Il или IV группы, включающий синтез ядер нанокристаллов из прекурсора, содержащего халькоген, и прекурсора, содержащего металл Il или IV группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности, отличающийся тем, что в качестве последнего используют (aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaны, синтез ядер осуществляют при постоянной температуре в пределах от 150 до 2500C в течение от 15 с до 1 часа и дополнительно проводят обработку реакционной смеси, содержащей ядра нанокристаллов, УФ-светом в течение 1-10 мин и ультразвуком в течение 5-15 мин.
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что перед обработкой реакционной смеси УФ-светом и ультразвуком осуществляют наращивание полупроводниковой оболочки, содержащей халькогенид металла Il группы с использованием (aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaнoв в качестве модификатора поверхности, при постоянной температуре в пределах от 150 до 2300C во временном интервале от 10 мин до 1 часа.
3. Способ по п.l, отличающийся тем, что после обработки реакционной смеси УФ-светом и ультразвуком, осуществляют наращивание полупроводниковой оболочки, содержащей халькогенид и металл Il группы, с использованием (aминoaлкил)тpиaлкoкcиcилaнoв в качестве модификатора поверхности, при постоянной температуре в пределах от 150 до 230°C во временном интервале от 10 минут до 1 часа.
4. Способ по любому из п. п.1-4, отличающийся тем, что используют прекурсоры, содержащие цинк, кадмий, ртуть, свинец.
5. Способ по любому из п. п. 2-4, отличающийся тем, что как при синтезе ядер, так и при наращивании полупроводниковой оболочки в качестве прекурсоров используют соли олеиновой, стеариновой и других жирных кислот, содержащие металлы Il или IV группы, а также неорганические соли, например, CdCI2.
6. Способ по любому из пл. 1-4, отличающийся тем, что используют прекурсоры, содержащие серу, селен, теллур.
7. Способ по любому из пл. 1-4, отличающийся тем, что в качестве прекурсора, содержащего халькоген, используют его соединения с триоктилфосфиноксидом, трибутилфосфиноксидом, трифенилфосфиноксидом.
8. Способ по любому из пл. 1-4, отличающийся тем, что в качестве модификатора поверхности используют (3- aминoпpoпил)тpимeтoкcиcилaн, (З-aминoпpoпил)тpиэтoкcиcилaн, а в качестве органического растворителя используют непредельные высококипящие углеводороды, например, октадецен, сквален, а также дифенилы, терфенилы, дифениловый эфир или их производные.
9. Способ по п.l, отличающийся тем, что при синтезе ядер в дополнение к модификатору поверхности вводят гексадециламин.
PCT/RU2009/000413 2008-08-21 2009-08-18 Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек WO2010024724A2 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011523766A JP5425201B2 (ja) 2008-08-21 2009-08-18 半導体量子ドットの合成方法
US13/060,046 US8633040B2 (en) 2008-08-21 2009-08-18 Method for synthesising semiconductor quantum dots
KR1020117006374A KR101329188B1 (ko) 2008-08-21 2009-08-18 반도체 양자점의 합성방법
EP09810291A EP2327815A4 (de) 2008-08-21 2009-08-18 Verfahren zur synthetisierung von halbleiterquantenpunkten

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134160/15A RU2381304C1 (ru) 2008-08-21 2008-08-21 Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек
RU2008134160 2008-08-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010024724A2 true WO2010024724A2 (ru) 2010-03-04
WO2010024724A3 WO2010024724A3 (ru) 2010-05-20

Family

ID=41722172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2009/000413 WO2010024724A2 (ru) 2008-08-21 2009-08-18 Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8633040B2 (ru)
EP (1) EP2327815A4 (ru)
JP (1) JP5425201B2 (ru)
KR (1) KR101329188B1 (ru)
RU (1) RU2381304C1 (ru)
WO (1) WO2010024724A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017089891A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Qoherence Instruments Corp. Systems, devices, and methods to interact with quantum information stored in spins

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5537731B2 (ja) * 2010-05-11 2014-07-02 ▲海▼洋王照明科技股▲ふん▼有限公司 セレン化鉛量子ドットの製造方法
RU2461813C1 (ru) * 2011-04-08 2012-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" Способ прогнозирования фотостабильности коллоидных полупроводниковых квантовых точек со структурой ядро-оболочка в кислородсодержащей среде
RU2503705C2 (ru) * 2011-11-03 2014-01-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тк-1" Люминесцентные чернила для криптозащиты документов и изделий от подделок, способ их нанесения, а также способы контроля подлинности таких изделий
JP6118825B2 (ja) * 2012-02-03 2017-04-19 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 新規材料並びに高量子収率及び高安定性を有するナノ粒子のマトリックス中への分散方法
RU2505886C2 (ru) * 2012-03-29 2014-01-27 Александр Павлович Харитонов Способ улучшения фотостабильности полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка с оболочкой из органических, металлоорганических или кремнийорганических соединений
KR20140015763A (ko) 2012-07-24 2014-02-07 삼성디스플레이 주식회사 Ｌｅｄ 패키지 및 이를 갖는 표시 장치
CN102816564B (zh) * 2012-08-29 2014-07-09 上海交通大学 一种高荧光效率的二氧化硅包覆量子点的纳米复合发光材料的制法和用途
JP2016505212A (ja) 2012-10-25 2016-02-18 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． シリコーン内の量子ドット用ｐｄｍｓ系リガンド
EP2912141B1 (en) 2012-10-25 2019-09-18 Lumileds Holding B.V. Pdms-based ligands for quantum dots in silicones
KR101941173B1 (ko) 2012-12-04 2019-01-22 삼성전자주식회사 양이온성 금속 칼코게나이드 화합물로 표면안정화된 나노입자
US20140170786A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Juanita N. Kurtin Ceramic composition having dispersion of nano-particles therein and methods of fabricating same
RU2540385C2 (ru) * 2013-06-17 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") Способ получения полупроводниковых коллоидных квантовых точек сульфида кадмия
RU2539757C1 (ru) * 2013-07-04 2015-01-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Способ формирования наноточек на поверхности кристалла
JP6242187B2 (ja) * 2013-11-25 2017-12-06 シャープ株式会社 半導体ナノ粒子蛍光体およびそれを用いた発光デバイス
RU2570830C2 (ru) * 2014-04-17 2015-12-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Способ выделения и очистки квантовых точек, заключенных в оболочки оксида кремния
KR101628065B1 (ko) * 2014-08-07 2016-06-08 주식회사 엘엠에스 발광 복합체, 이를 포함하는 조성물, 이의 경화물, 광학 시트, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
RU2607405C2 (ru) * 2015-03-06 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" Способ синтеза наночастиц полупроводников
RU2601451C1 (ru) * 2015-04-23 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Способ получения коллоидных полупроводниковых квантовых точек селенида цинка
KR101858318B1 (ko) 2015-08-05 2018-05-16 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 코어쉘 구조 양자점의 인시츄 플라즈마 합성 방법
KR102447531B1 (ko) 2015-08-05 2022-09-27 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 단일 또는 다중 코어쉘 구조의 나이트라이드계 나노융합 구상체
JP6507322B2 (ja) * 2016-08-31 2019-04-24 富士フイルム株式会社 半導体ナノ粒子複合体の製造方法、半導体ナノ粒子複合体およびフィルム
RU2685669C1 (ru) * 2018-08-01 2019-04-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Способ получения коллоидных квантовых точек селенида цинка в оболочке хитозана
RU2692929C1 (ru) * 2018-10-10 2019-06-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Способ коллоидного синтеза квантовых точек структуры ядро/многослойная оболочка

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179912B1 (en) 1999-12-20 2001-01-30 Biocrystal Ltd. Continuous flow process for production of semiconductor nanocrystals
US7105051B2 (en) 2001-07-30 2006-09-12 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas High quality colloidal nanocrystals and methods of preparing the same in non-coordinating solvents
US20060275544A1 (en) 1997-11-13 2006-12-07 Massachutsetts Institute Of Technology Highly luminescent color-selective nanocrystalline materials
US20070295266A1 (en) 2004-12-13 2007-12-27 Nanosquare Co. Ltd. Method for Synthesizing Semiconductor Quantom Dots

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPP004497A0 (en) * 1997-10-28 1997-11-20 University Of Melbourne, The Stabilized particles
JP3835135B2 (ja) * 2000-07-27 2006-10-18 三菱化学株式会社 アミノ基を結合してなる半導体超微粒子
US7405002B2 (en) * 2004-08-04 2008-07-29 Agency For Science, Technology And Research Coated water-soluble nanoparticles comprising semiconductor core and silica coating
JP4565153B2 (ja) * 2004-11-19 2010-10-20 独立行政法人産業技術総合研究所 ナノ粒子の低温合成法
JP2006192533A (ja) * 2005-01-13 2006-07-27 Commiss Energ Atom 有機コーティング層を有する無機ナノ結晶、それらの製造方法、および前記ナノ結晶により構成される材料
JP2008540142A (ja) * 2005-05-04 2008-11-20 エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ 低分子量コーティング試薬を含む新規な水溶性ナノ結晶、およびその調製方法
JP4568862B2 (ja) * 2006-04-14 2010-10-27 独立行政法人産業技術総合研究所 コアシェル型粒子及びその製造方法
KR100817853B1 (ko) * 2006-09-25 2008-03-31 재단법인서울대학교산학협력재단 점진적 농도구배 껍질 구조를 갖는 양자점 및 이의 제조방법
CN101622319B (zh) * 2007-01-03 2013-05-08 内诺格雷姆公司 基于硅/锗的纳米颗粒油墨、掺杂型颗粒、用于半导体应用的印刷和方法
KR20100040959A (ko) * 2007-08-06 2010-04-21 에이전시 포 사이언스, 테크놀로지 앤드 리서치 카드뮴 및 셀레늄 함유 나노결정질 복합물의 제조 방법 및 이로부터 수득된 나노결정질 복합물
CN101215467B (zh) 2008-01-08 2010-06-02 上海大学 硅烷包裹ⅱ-ⅵ族半导体量子点的方法
TWI372632B (en) * 2008-12-31 2012-09-21 Univ Chung Yuan Christian Tunable fluorescent gold nanocluster and method for forming the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060275544A1 (en) 1997-11-13 2006-12-07 Massachutsetts Institute Of Technology Highly luminescent color-selective nanocrystalline materials
US6179912B1 (en) 1999-12-20 2001-01-30 Biocrystal Ltd. Continuous flow process for production of semiconductor nanocrystals
US7105051B2 (en) 2001-07-30 2006-09-12 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas High quality colloidal nanocrystals and methods of preparing the same in non-coordinating solvents
US20070295266A1 (en) 2004-12-13 2007-12-27 Nanosquare Co. Ltd. Method for Synthesizing Semiconductor Quantom Dots

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAVENDI ET AL., JACS, vol. 11, 1993, pages 8706
J.PHYS.CHEM., vol. 100, 1996, pages 468
MURRAY ET AL., J. AM. CHEM. SOC., vol. 115, 1993, pages 8706 - 8715
PENG ET AL., J. AM. CHEM. SOC., vol. 120, 1998, pages 5343 - 5344
PENG ET AL., JACS, vol. 120, no. 10, 1998, pages 5343 - 5344
PENG ET AL., NATURE, vol. 404, 2000, pages 69 - 61
See also references of EP2327815A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017089891A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Qoherence Instruments Corp. Systems, devices, and methods to interact with quantum information stored in spins
US11341426B2 (en) 2015-11-27 2022-05-24 Photonic Inc. Systems, devices, and methods to interact with quantum information stored in spins

Also Published As

Publication number Publication date
JP5425201B2 (ja) 2014-02-26
EP2327815A2 (de) 2011-06-01
US8633040B2 (en) 2014-01-21
KR20110059855A (ko) 2011-06-07
RU2381304C1 (ru) 2010-02-10
WO2010024724A3 (ru) 2010-05-20
US20110269297A1 (en) 2011-11-03
JP2012500175A (ja) 2012-01-05
KR101329188B1 (ko) 2013-11-13
EP2327815A4 (de) 2012-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2381304C1 (ru) Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек
Singh et al. Progress in microwave-assisted synthesis of quantum dots (graphene/carbon/semiconducting) for bioapplications: a review
JP5907544B2 (ja) ナノ粒子の製造方法
Shen et al. High quality synthesis of monodisperse zinc-blende CdSe and CdSe/ZnS nanocrystals with a phosphine-free method
KR101352632B1 (ko) 나노입자 물질의 통제된 제조 방법
Panda et al. Gradated alloyed CdZnSe nanocrystals with high luminescence quantum yields and stability for optoelectronic and biological applications
Singh et al. Magic-sized CdSe nanoclusters: a review on synthesis, properties and white light potential
JP2001523758A (ja) 高発光の色−選択材料
CN101148590A (zh) 环糊精修饰的CdTe量子点的水相制备方法
WO2007026746A1 (ja) 半導体ナノ粒子及びその製造方法
TWI353376B (en) Preparation method of quantum dot for emitting whi
JP2010270139A (ja) 微粒子の製造方法および有機カルボン酸インジウムの製造方法
Karimipour et al. Red florescent Ag 2 S-CdS hybrid nanoparticles prepared by a one pot and rapid microwave method
KR101088108B1 (ko) 용매열 방법을 이용한 ＩｎＰ/ＺｎＳ 코어/쉘 양자점 합성 방법
Xu et al. Seed-mediated growth approach for rapid synthesis of high-performance red-emitting CdTe quantum dots in aqueous phase and their application in detection of highly reactive oxygen species
Karmakar Quantum Dots and it method of preparations-revisited
KR100644968B1 (ko) 생체적합성 실리콘 나노입자의 제조 방법
Duan et al. Highly luminescent and quantum-yielding CdSe/ZnS core/shell quantum dots synthesized by a kinetically controlled succession route in 18DMA
CN111573716B (zh) 一种纺锤型钙钛矿CsPbBr3微米颗粒的制备方法
KR101923431B1 (ko) 빛을 이용한 단결정 형태의 ＣｄＴｅ 나노선 제조방법
Zheng et al. Emission and decay lifetime tunability in less-toxic quaternary ZnCuInS quantum dots
JP4538646B2 (ja) 高効率蛍光体の製造方法
Kamel et al. A Review, Water-Soluble CuInS Quantum Dots, Strategies and Photoluminescence
RU2607405C2 (ru) Способ синтеза наночастиц полупроводников
US20230357634A1 (en) Method for producing a quantum dot nanoparticles, quantum dot nanoparticles prepared by the method, quantum dot nanoparticles having a core-shell structure, and light emitting element

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011523766

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009810291

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117006374

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13060046

Country of ref document: US