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结构、光电子器件以及用于制造结构的方法与流程

  • 国知局
  • 2024-08-02 17:45:27

公开了结构、光电子器件以及用于制造结构的方法。

背景技术:

1、期望有具有改进性能的结构。期望有包括具有改进性能的结构的光电子器件。期望有用于制造具有改进性能的结构的方法。

技术实现思路

1、根据至少一个实施方式,提供了结构。该结构可以包括具有特定的、特别是不同的属性的不同元件、部件或零件。

2、根据至少一个实施方式,该结构包括第一纳米颗粒,该第一纳米颗粒包括至少一种半导体材料或由至少一种半导体材料组成。例如,第一纳米颗粒包括基于iii-v化合物半导体材料或ii-vi化合物半导体材料的材料,或者由基于iii-v化合物半导体材料或ii-vi化合物半导体材料的材料组成。

3、特别地,该结构包括恰好一个第一纳米颗粒或恰好两个第一纳米颗粒或多个第一纳米颗粒,例如,十个或更多个第一纳米颗粒。

4、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒在第一波长范围内是发色的(chromophoric)并且在第二波长范围内是发射的(emissive)。此处和下文中,发色意味着第一纳米颗粒在特定波长范围内是可电子激发的。换言之,第一纳米颗粒被配置或设计成特别是通过将电子从基态激发到激发态来吸收具有在第一波长范围内的波长的电磁辐射。此处和下文中,发射意味着第一纳米颗粒发射特定波长范围内的辐射。换言之,第一纳米颗粒被配置或设计成特别是通过使受激电子从激发态返回到基态来发射具有在第二波长范围内的波长的电磁辐射。

5、特别地,第一纳米颗粒包括波长转换特性。换言之,第一纳米颗粒具有吸收第一波长范围内的电磁辐射并发射第二波长范围内的电磁辐射的能力。在另外的实施方式中,第二波长范围至少部分地不同于第一波长范围。例如,第一纳米颗粒在400nm与490nm之间同时包括400nm和490nm、的第一波长范围内例如在450nm处是发色的。例如,第一纳米颗粒在500nm与2000nm之间同时包括500nm和2000nm、例如在500nm与700nm之间同时包括500nm和700nm的第二波长范围内是发射的。

6、根据至少一个实施方式,该结构包括多个第二纳米颗粒。换言之,该结构包括两个或更多个第二纳米颗粒,例如,十个或更多个第二纳米颗粒。与任何其他第二纳米颗粒相比,多个第二纳米颗粒中的每个第二纳米颗粒可以在尺寸、成分和形状中的至少一个方面相同、相似或不同。特别地,多个第二纳米颗粒可以包括不同类型的第二纳米颗粒,其中不同类型的第二纳米颗粒例如具有不同的成分。

7、应当注意的是,结构中的第二纳米颗粒的数目可以取决于它们与第一纳米颗粒的尺寸相比的尺寸。第二纳米颗粒与第一纳米颗粒相比越小,结构中需要存在的第二纳米颗粒就越多。当第二纳米颗粒与第一纳米颗粒一样大或大于第一纳米颗粒时,结构中可以存在与第一纳米颗粒相比大致相同量的第二纳米颗粒。

8、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒在第一波长范围和第二波长范围内是非发色的。此处和下文中,非发色意味着第二纳米颗粒在特定波长范围内不可电子激发。因此,与在所述波长范围中的至少一个波长内发色的颗粒相比,第二纳米颗粒在第一波长范围和第二波长范围两者中吸收显著更少的电磁辐射。换言之,第二纳米颗粒在第一纳米颗粒的激发波长范围和发射波长范围内吸收显著更少的电磁辐射。

9、如本文中所定义的,“吸收显著更少的电磁辐射”意味着与在所述波长范围中的至少一个波长内发色的颗粒相比,第二纳米颗粒在第一波长范围和第二波长范围内吸收较少的电磁辐射能量。特别地,与发色颗粒相比,第二纳米颗粒吸收的电磁辐射能量少至少50%、至少60%、至少70%、至少80%或至少90%。

10、应当注意的是,第二纳米颗粒可以在与第一波长范围和第二波长范围不同的波长范围内是发色的。例如,第二纳米颗粒在紫外(uv)波长范围例如250nm至400nm内是发色的,而不是发射的,但是在400nm与490nm之间同时包括400nm和490nm的第一波长范围内以及在500nm与2000nm之间同时包括500nm和2000nm的第二波长范围内是非发色的。

11、特别地,第二纳米颗粒被配置或设计成例如通过对降解物质(species)表现出化学反应性而对降解物质具有相等或更大的亲和力,该降解物质可能降解第一纳米颗粒。换言之,第二纳米颗粒的非发色材料可以拦截降解物质,否则该降解物质将导致第一纳米颗粒的最外表面的降解。降解物质例如但不限于氧气、水、高温及其组合。在降解物质存在的情况下,第二纳米颗粒可以在降解物质与第一纳米颗粒反应之前通过化学反应消耗降解物质。因此,第二纳米颗粒可以充当第一纳米颗粒与降解物质之间的保护屏障。替选地,第二纳米颗粒的材料可以表现出对可能降解第一纳米颗粒的物质例如但不限于水的物理亲和力,并且在该降解物质到达第一纳米颗粒的表面之前吸附该降解物质。

12、例如,第二纳米颗粒通过以下机制中的一种或更多种来稳定第一纳米颗粒的最外壳例如多壳量子点的降解。第二纳米颗粒可以通过提供与第一纳米颗粒附近的最外壳相同种类的恒定水平的溶解离子来防止或减缓最外壳的溶解。此外,第二纳米颗粒还可以提供最外壳的单体源以在被部分地腐蚀的第一纳米颗粒上重新沉积壳材料。此外,第二纳米颗粒还可以提供用于损坏在材料老化例如经由俄歇(auger)过程的光氧化期间的光生氧化还原当量的贮存室。此外,第二纳米颗粒可以捕获超氧化物、羟基自由基和其他活性氧物质。

13、根据至少一个实施方式,该结构包括第一纳米颗粒,该第一纳米颗粒包括至少一种半导体材料。第一纳米颗粒在第一波长范围内是发色的并且在第二波长范围内是发射的。该结构还包括多个第二纳米颗粒。第二纳米颗粒在第一波长范围和第二波长范围内是非发色的。

14、在此处描述的结构中,第二纳米颗粒通过对可能降解第一纳米颗粒的降解物质具有相等或更大的亲和力来提供对第一纳米颗粒的降解的屏障。第二纳米颗粒通过与降解物质发生化学反应或吸收降解物质来拦截降解物质,从而在环境挑战性条件例如高湿度和高温下稳定第一纳米颗粒。

15、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒包括核和至少一个壳。核和/或壳包括至少一种半导体材料。在另外的实施方式中,核包括与壳不同的半导体材料。特别地,至少一个壳外延地生长在核上。另外,第一纳米颗粒可以包括另外的壳和/或层。例如,第一纳米颗粒是量子点,特别是核壳量子点。

16、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒包括核壳壳结构。例如,第一个纳米颗粒是cdse/cds/zns光致发光量子点。

17、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒包括20nm与50nm之间同时包括20nm和50nm的直径。

18、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒包括2nm与50nm之间同时包括2nm和50nm的直径。特别地,第二纳米颗粒在尺寸上小于第一纳米颗粒或与第一纳米颗粒相当。换言之,第二纳米颗粒与第一纳米颗粒相比处于相同的数量级内。

19、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒是金属颗粒、半导体颗粒、硫族化物颗粒、磷族化物颗粒及其组合中的至少一种。特别地,第二纳米颗粒包括含锌颗粒或由含锌颗粒组成。

20、金属颗粒包括金属例如周期表的d区中的过渡金属或由金属例如周期表的d区中的过渡金属组成。

21、半导体颗粒包括半导体材料例如ii-vi半导体或iii-v半导体或由半导体材料例如ii-vi半导体或iii-v半导体组成。

22、硫族化物颗粒包括硫族化物或由硫族化物组成。硫族化物是由周期表的第16族元素的至少一种硫族阴离子和至少一种或更多种正电性元素例如金属组成的化学化合物。例如,硫族化物是氧化物、硫化物、硒化物、碲化物和/或钋化物。

23、例如,硫族化物颗粒包括锌氧化物特别是纳米zno或由锌氧化物特别是纳米zno组成。由zno形成的第二纳米颗粒可以具有与第一纳米颗粒的最外壳不同的能带结构,该第一纳米颗粒的最外壳特别地包含相关的材料,例如zns。能带结构的差异产生氧化还原电位的差异。与第一纳米颗粒的最外壳相比,具有不同能带结构的第二纳米颗粒和由此产生的氧化还原电位差异对于在第一纳米颗粒附近捕获活性氧物质和提供用于损坏氧化还原当量的贮存室是特别有利的。

24、替选地或附加地,硫族化物颗粒包括硫化锌特别是纳米zns或由硫化锌特别是纳米zns组成。由zns形成的第二纳米颗粒对于包括zns最外壳的第一纳米颗粒是特别有利的。除了提供用于损坏氧化还原当量的贮存室和捕获活性氧物质之外,zns的第二纳米颗粒可以在第一纳米颗粒附近以zn2+和s2-离子的形式提供恒定水平的溶解zns,以减缓第一纳米颗粒的最外壳的溶解。此外,zns的第二纳米颗粒可以提供zns单体源以在被部分地腐蚀的第一纳米颗粒上重新沉积。

25、磷族化物颗粒包括磷族化物或由磷族化物组成。磷族化物是由周期表的第15族元素的至少一种磷族阴离子和至少一种或更多种正电性元素例如金属组成的化学化合物。例如,磷族化物是氮化物、磷化物、砷化物、锑化物和/或铋化物。

26、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒在结构内紧邻地布置。换言之,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒被布置成彼此非常接近或靠近。特别地,第一纳米颗粒与第二纳米颗粒彼此相距小于30μm。例如,第一纳米颗粒与第二纳米颗粒之间的距离在0μm与30μm之间同时包括0μm和30μm。换言之,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒可以被布置成直接接触或者可以间隔开至多30μm。紧邻第一纳米颗粒布置的第二纳米颗粒提供了抵御降解物质的屏障并增强了第一纳米颗粒的稳定性。

27、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒共同定位于结构内。换言之,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒以它们位于相同位置或靠近在一起例如在相同定位处靠近在一起这样的方式来布置。特别地,共同定位的纳米颗粒它们之间的距离在0μm与30μm之间同时包括0μm和30μm。第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的共同定位提供了增强的结构稳定性,特别是第一纳米颗粒抵御降解物质的稳定性。

28、根据至少一个实施方式,该结构还包括封装。特别地,提供封装以保护第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒免于降解。封装可以至少部分地或完全地包围第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒。第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒可以从所有的侧面被封装包围。特别地,第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒可以与封装材料直接接触。

29、根据至少一个实施方式,封装包括以下材料,该材料包括金属氧化物及其混合物或由金属氧化物及其混合物组成。例如,封装材料包括硅氧化物或由硅氧化物组成。

30、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒被共同封装在封装中。共同封装的纳米颗粒以封装材料至少部分地或完全地包围第一纳米颗粒和第二纳米颗粒两者这样的方式被共同定位或共同截留在封装材料中。换言之,封装形成至少部分地或完全地围绕第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的层。特别地,第二纳米颗粒被截留在紧邻第一纳米颗粒的封装材料中,使得第一纳米颗粒和第二纳米颗粒可以在封装内一起移动。特别地,包括共同封装的纳米颗粒的结构表现出与包括封装在封装材料中的第一纳米颗粒的结构不同的特性,该封装材料随后用化学化合物进行处理。此外,第二纳米颗粒的纳米级尺寸可以提供将第二纳米颗粒截留在与第一纳米颗粒相同的附近区的手段。这可以与离子或小分子形成对比,离子或小分子可以或多或少自由地扩散通过封装材料例如硅氧化物。

31、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒在封装内间隔开。特别地,第一纳米颗粒不与第二纳米颗粒中的任何一个纳米颗粒直接接触。封装内的第一纳米颗粒与第二纳米颗粒之间的距离至多为30μm。仅第二纳米颗粒与第一纳米颗粒的这种接近就足以在结构中产生防腐效果,而第一纳米颗粒与第二纳米颗粒没有直接物理接触。

32、根据至少一个实施方式,每个第二纳米颗粒与以下纳米颗粒中的至少一个直接接触:第一纳米颗粒和多个第二纳米颗粒中的另外的第二纳米颗粒。第一纳米颗粒和第二纳米颗粒如此紧密接近以致第二纳米颗粒与第一纳米颗粒的表面接触。换言之,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒形成组装。特别地,可以通过第一纳米颗粒与第二纳米颗粒之间的静电引力来形成组装,或者可以通过向第一纳米颗粒和第二纳米颗粒施加热来形成组装。特别地,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒彼此电子接触。第二纳米颗粒与第一纳米颗粒直接接触可以增加结构中第二纳米颗粒的防腐效果。

33、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒通过至少一种方法例如聚集(aggregating)、非共价结合、共价结合、熔化、烧结、附聚(agglomerating)及其组合来结合至第一纳米颗粒。特别地,在将第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒封装在封装材料中之前将第二纳米颗粒结合至第一纳米颗粒。在这种情况下,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒在封装之前形成预组装。

34、如本文中所述,聚集第一纳米颗粒和第二纳米颗粒意味着以第一纳米颗粒和第二纳米颗粒形成聚集体这样的方式将第一纳米颗粒和第二纳米颗粒聚集在一起。聚集体可以由第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的集合例如以簇的形式被形成。特别地,聚集不一定意味着第一纳米颗粒和第二纳米颗粒以化学计量方式聚集在一起。

35、如本文中所述,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的非共价结合意味着第一纳米颗粒与第二纳米颗粒之间发生物理和/或化学相互作用,其产生第一纳米颗粒与第二纳米颗粒之间的非共价键。非共价结合可以涵盖非共价的任何键,例如,配位键、离子键、氢键、偶极-偶极相互作用、嵌入以及范德华相互作用。

36、例如,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒可以以两种纳米颗粒类型带相反的电荷这样的方式来准备。带相反电荷的纳米颗粒可以聚集成异质结构。特别地,第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒可以在表面上包括束缚且带电的配体,例如有机配体。有机配体可以带正电荷或带负电荷。替选地,第一纳米颗粒可以包括包围天然带负电荷的第一纳米颗粒的封装。在这种情况下,带负电荷的第一纳米颗粒可以与带正电荷的第二纳米颗粒一起用于基于离子键的非共价结合。

37、替选地,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒可以包括具有长疏水链的配体,使得第一纳米颗粒和第二纳米颗粒可以通过插入疏水配体来非共价结合。

38、如本文中所述,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的共价结合意味着在第一纳米颗粒与/或第二纳米颗粒之间形成共价键。特别地,在第一纳米颗粒与/或第二纳米颗粒的配体之间形成共价键。第一纳米颗粒与/或第二纳米颗粒之间的共价键可以通过将两个配体链接在一起的任何化学反应来形成,例如,光反应化学反应、肽化学反应、甲基丙烯酸酯化学反应、聚酯化学反应等。例如,醚或酯连接以及碳碳键、硅碳键、硫碳键、磷碳键或氮碳键可以用于将第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒的配体链接在一起。

39、如本文中所述,通过熔化将第二纳米颗粒结合至第一纳米颗粒意味着紧邻第一纳米颗粒的第二纳米颗粒至少部分地熔化,使得第二纳米颗粒作为至少部分地熔化的结构结合至第一纳米颗粒的表面。特别地,第一纳米颗粒的结构完整性不会因通过熔化将第二纳米颗粒结合至第一纳米颗粒而被破坏。

40、如本文中所述,烧结第一纳米颗粒和第二纳米颗粒意味着,在不将第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒熔化至液化点的情况下,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒通过热或压力被压实并形成固体材料块。第二纳米颗粒可以在第一纳米颗粒的表面上形成烧结结构。特别地,第一纳米颗粒的结构完整性不会因通过烧结将第二纳米颗粒结合至第一纳米颗粒而被破坏。

41、特别地,通过施加90℃与400℃之间同时包括90℃和400℃的温度来烧结或至少部分熔化第一纳米颗粒和第二纳米颗粒。

42、特别地,通过熔化或烧结来将第二纳米颗粒结合至第一纳米颗粒,结构中、特别是第一纳米颗粒与第二纳米颗粒之间不存在有机介体。换言之,该结构不含有机介体。

43、如本文中所述,附聚应被理解为使第一纳米颗粒和第二纳米颗粒缔合。换言之,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒形成附聚物。在附聚物中,可以识别第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的空间形式。因此,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的空间形式在附聚后保持完好无损。

44、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒的表面被第二纳米颗粒部分地覆盖。第一纳米颗粒可以至少部分地被第二纳米颗粒包围。换言之,第一纳米颗粒的表面至少在某些地方被第二纳米颗粒装饰。特别地,第一纳米颗粒的表面至少在某些地方与第二纳米颗粒直接接触。

45、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒的表面被第二纳米颗粒完全覆盖。第一纳米颗粒以以下方式被第二纳米颗粒包围:第一纳米颗粒的整个表面被第二纳米颗粒装饰。

46、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒形成围绕第一纳米颗粒的层。第二纳米颗粒的层可以至少部分地或完全地包围第一纳米颗粒。第二纳米颗粒的层可以包括:聚集的、附聚的、共价结合的或非共价结合的第二纳米颗粒。在这种情况下,每个单独的第二纳米颗粒的形状仍然是可区分的。替选地,第二纳米颗粒的层可以包括熔化和/或烧结结构。

47、特别地,围绕第一纳米颗粒的第二纳米颗粒的层的表面包括粗糙度。特别地,与第一纳米颗粒的表面的粗糙度相比,第二纳米颗粒的层的粗糙度增加。

48、特别地,围绕第一纳米颗粒的第二纳米颗粒的层的表面包括与第一纳米颗粒的表面的表面积或粗糙度相比增加的表面积。增加的表面积有利于加速表面反应。

49、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒的层的厚度在1nm与100nm之间同时包括1nm和100nm,特别是在1nm与20nm之间同时包括1nm和20nm,或者在1nm与10nm之间同时包括1nm和10nm。第二纳米颗粒的层可以包括一个单层的第二纳米颗粒或多于一个单层的第二纳米颗粒。

50、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒包括至少一个表面部分(surfacemoiety)。表面部分可以是有机的或无机的。表面部分可以被配置或设计成对可能降解第一纳米颗粒的物质具有亲和力。特别地,至少一个表面部分直接或间接结合至第二纳米颗粒的表面。例如,表面部分是聚乙二醇。聚乙二醇装饰的第二纳米颗粒可以通过其对水的亲和力来增强第一纳米颗粒附近的环境的湿度,这可以有助于防止第一纳米颗粒的光降解。另一类表面部分包括还原剂和氧化剂中的至少一种,例如,硼烷、硼氢化物、柠檬酸盐、草酸盐、还原糖、醛或碘化肼、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和连二硫酸盐。

51、根据至少一个实施方式,包括至少一个表面部分的第二纳米颗粒是无活性的。在这种情况下,第二纳米颗粒可以更多地利用其表面部分承载能力。换言之,第二纳米颗粒与可能降解第一纳米颗粒的物质没有相互作用,并且因此不具有对此类物质的亲和力。例如,无活性的第二纳米颗粒是硅氧化物纳米颗粒或聚合的纳米颗粒。

52、根据至少一个实施方式,包括至少一个表面部分的第二纳米颗粒是有活性的。换言之,第二纳米颗粒以及表面部分与可能降解第一纳米颗粒的物质具有相互作用。因此,第二纳米颗粒和表面部分两者均有利于保护第一纳米颗粒。例如,活性第二纳米颗粒是被配置或设计成对可能降解第一纳米颗粒的降解物质具有相等或更大的亲和力的第二纳米颗粒,例如,zns纳米颗粒或zno纳米颗粒。

53、根据至少一个实施方式,至少一个表面部分扩散到包围第二纳米颗粒和第一纳米颗粒的封装材料中。换言之,表面部分可以在封装之前结合至第二纳米颗粒并且可以在封装期间或封装之后扩散到封装材料中。特别地,在封装期间或封装之后,表面部分不再与第二纳米颗粒直接接触。

54、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒包括两个表面部分,其中第一表面部分通过第二表面部分结合至第二纳米颗粒。第二表面部分可以通过非共价键或共价键来结合至第二纳米颗粒的表面。第二表面部分可以是对第一表面部分具有亲和力的聚合物或分子种类。第一表面部分可以通过与第二表面部分形成非共价键或共价键而附接到第二纳米颗粒。这对于与第二纳米颗粒的表面结合的具有较少或没有亲和力的第一表面部分是特别有利的。

55、根据至少一个实施方式,该结构包括至少一种紧邻第一纳米颗粒的内部有效负载物质。内部有效负载物质包括:例如,离子,例如,铜(i)、铁(ii)和汞。紧邻第一纳米颗粒的内部有效负载物质被配置或设计成对可能降解第一纳米颗粒的降解物质具有相等或更大的亲和力。

56、根据至少一个实施方式,至少一个内部有效负载物质位于第二纳米颗粒的内部。换言之,内部有效负载物质不附接至第二纳米颗粒的表面,而是替代地或填隙地并入第二纳米颗粒的晶格中。第二纳米颗粒可以充当缓冲器,其在第一纳米颗粒的附近提供内部有效负载物质的离子流。应当注意的是,内部有效负载物质在靠近第一纳米颗粒释放时提供其效果,而不是在结合在第二纳米颗粒上和/或中时提供其效果。特别地,第二纳米颗粒充当载体,用于将内部有效负载物质带到第一纳米颗粒的附近充当缓释药物。

57、根据至少一个实施方式,第二纳米颗粒中的至少一个包括第一内部有效负载物质,并且第二纳米颗粒中的至少一个包括第二内部有效负载物质。特别地,第一内部有效负载物质和第二内部有效负载物质在以下至少一个方面彼此不同:成分和电荷数。在该上下文中,成分应被理解为包括一种或更多种元素,特别是一种金属元素。紧邻第一纳米颗粒的两种不同的内部有效负载物质可以增加内部有效负载物质对于防止降解的有利效果。

58、根据至少一个实施方式,第一纳米颗粒被封装在第一封装中,第二纳米颗粒被封装在第二封装中,并且第一封装和第二封装彼此直接接触。换言之,封装的第一纳米颗粒和封装的第二纳米颗粒形成附聚物或聚集体或被熔合,使得封装的纳米颗粒彼此紧邻。因此,该结构可以是预封装的纳米颗粒的组装。特别地,第一纳米颗粒被单独地封装,其中多个第二纳米颗粒可以被一起封装在一个封装中,或者替选地,每个第二纳米颗粒可以被单独地封装。特别地,第一封装和第二封装中的至少一个包括选自包括金属氧化物及其混合物的组的封装材料,或者由选自包括金属氧化物及其混合物的组的封装材料组成。特别地,第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒被均匀地封装。

59、根据至少一个实施方式,第一封装和第二封装包括相同的封装材料。特别地,第一封装的封装材料和第二封装的封装材料选自包括金属氧化物及其混合物的组。例如,第一封装的封装材料和第二封装的封装材料为硅氧化物。

60、另一实施方式涉及光电子器件。在另外的实施方式中,本文描述的光电子器件包括至少一个上述结构。因此,还针对结构公开了光电子器件的特征和实施方式,反之亦然。

61、根据至少一个实施方式,光电子器件包括:被配置成发射初级辐射的半导体芯片,以及被配置成将初级辐射的至少部分转换成次级辐射的转换元件。转换元件包括至少一种上述结构。

62、半导体芯片可以包括有源层堆叠,该有源层堆叠包括在设备的操作期间发射初级辐射的有源区域。半导体芯片例如是发光二极管芯片或激光二极管芯片。在半导体芯片中产生的初级辐射可以通过半导体芯片的辐射发射表面来发射。特别地,半导体芯片在操作期间发射可见波长范围内、例如大于400nm的波长处的初级辐射。例如,半导体芯片发射在400nm与490nm之间同时包括400nm和490nm的波长范围内例如450nm的初级辐射。

63、转换元件中的结构被配置成将初级辐射至少部分地或完全地转换成次级辐射。特别地,次级辐射具有至少部分地或完全地不同于初级辐射的波长范围的波长范围。例如,次级辐射的波长范围在可见光或ir波长范围内,例如,在500nm与2000nm之间同时包括500nm和2000nm的波长范围内。

64、已经结合该结构公开了该结构的特征,并且也适用于光电子器件中的结构。

65、这样的光电子器件可以用于发射白色光或彩色光。由于非发色的第二纳米颗粒和发色且发射的第一纳米颗粒的共同定位(共置),转换元件中的结构在环境挑战条件例如高湿度和高温中具有增强的稳定性。因此,此处描述的光电子器件在腐蚀条件下具有增加的操作寿命。

66、另一实施方式涉及用于制造结构的方法。此处描述的方法可以用于制造可以在上述光电子器件中使用的上述结构。因此,还针对结构和光电子器件公开了方法的特征和实施方式,反之亦然。

67、根据至少一个实施方式,用于制造结构的方法包括提供包括至少一种半导体材料的第一纳米颗粒。第一纳米颗粒在第一波长范围内是发色的并且在第二波长范围内是发射的。该方法还包括提供多个第二纳米颗粒。第二纳米颗粒在第一波长范围和第二波长范围内是非发色的。该方法还包括将第一纳米颗粒和第二纳米颗粒紧密靠近地布置。

68、用于制造此处描述的结构的方法步骤不限于该顺序。然而,根据另外的实施方式,它们按此顺序执行。

69、利用这样的方法,可以制造以下结构:其中,通过第一纳米颗粒与第二纳米颗粒的紧密接近来保护第一纳米颗粒免受降解物质的影响,该第二纳米颗粒对于可能降解第一纳米颗粒的降解物质具有相同或更大的亲和力。

70、根据至少一个实施方式,该方法还包括通过至少一种方法例如聚集、非共价结合、共价结合、熔化、烧结、附聚及其组合将第二纳米颗粒结合至第一纳米颗粒。特别地,第二纳米颗粒至少部分地或完全地覆盖第一纳米颗粒的表面。第二纳米颗粒可以例如通过诸如聚集、非共价结合、共价结合、附聚或其组合的方法形成围绕第一纳米颗粒的层。替选地,第二纳米颗粒可以形成包括围绕第一纳米颗粒的第二纳米颗粒的熔化或烧结的结构的层。

71、根据至少一个实施方式,该方法还包括应用封装。可以在将第一纳米颗粒和第二纳米颗粒紧密靠近地布置之前、期间或之后施加封装。例如,在将纳米颗粒紧密靠近地布置之前,将第一纳米颗粒和/或第二纳米颗粒进行封装。替选地,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒被封装在一起,并且因此在封装期间被紧密靠近地布置。在这种情况下,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒被共封装。特别地,这可以包括在形成围绕纳米颗粒的封装之前混合第一纳米颗粒和第二纳米颗粒。这样的方法可以足以提供第一纳米颗粒与第二纳米颗粒的统计分布的随机共封装。替选地,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒可以紧密接近地布置,即,预组装,例如,通过在封装之前将第二纳米颗粒结合至第一纳米颗粒的表面。

72、根据至少一个实施方式,该方法还包括将第一纳米颗粒封装在第一封装中,将第二纳米颗粒封装在第二封装中,以及将第一封装和第二封装布置成直接接触。换言之,在将第一纳米颗粒和第二纳米颗粒紧密靠近地布置之前,第一纳米颗粒和第二纳米颗粒两者均被封装。

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