量子点及其制备方法及发光器件与流程

本技术涉及半导体领域，尤其涉及一种量子点及其制备方法及发光器件。

背景技术：

1、量子点是一种重要的低维半导体材料，其三个维度上的尺寸都不大于其对应的半导体材料的激子玻尔半径的两倍，通过对这种半导体材料施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化，因而通过调节这种半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色。量子点（qds）具有荧光量子产率高、半峰宽窄、荧光光谱随尺寸连续可调、稳定性高等优点，因此被广泛应用于半导体器件中。

2、现有方法制得的量子点通常是多种粒径量子点的混合物，尺寸均一性较难控制。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术提供一种量子点及其制备方法及发光器件，旨在解决现有量子点尺寸均一性较差的问题。

2、本技术实施例是这样实现的：

3、第一方面，本技术提供一种量子点的制备方法，包括以下步骤：

4、提供阳离子前驱体、阴离子前驱体以及有机溶剂；

5、将所述阳离子前驱体、所述阴离子前驱体和所述有机溶剂混合，进行反应，得到含有纳米颗粒的第一溶液；

6、向所述第一溶液中加入第一有机溶剂，固液分离，得到纳米颗粒；

7、将所述纳米颗粒分散在非极性溶剂中，得到第二溶液，然后，向所述第二溶液中加入第二有机溶剂，固液分离，得到量子点；

8、其中，所述非极性溶剂、所述第二有机溶剂以及所述第一有机溶剂的极性依次递增。

9、可选的，在本技术的一些实施例中，所述第二有机溶剂的极性值为3.7~4.3；和/或，

10、所述第一有机溶剂的极性值为4.3~6.6；和/或，

11、所述第二有机溶剂的体积为所述第二溶液的体积的1/7~1/2；和/或，

12、所述第一有机溶剂的体积为所述第一溶液的体积的1/4~1/2。

13、可选的，在本技术的一些实施例中，所述第二有机溶剂选自甲基异丁酮、丙醇、正丁醇、乙酸丁酯、异丙醇、四氢呋喃中的至少一种；和/或，

14、所述非极性溶剂选自苯、正己烷、正辛烷、异辛烷、环己烷、正戊烷、异戊烷、庚烷中的至少一种；和/或，

15、所述第一有机溶剂包括乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、丙酮、乙腈、甲醇、氯仿、二氧六环、甲基乙基酮、吡啶、硝基甲烷、乙酸、苯胺、二甲基甲酰胺中的一种或多种。

16、可选的，在本技术的一些实施例中，向所述第二溶液中加入第二有机溶剂，固液分离，得到量子点的步骤中，所述固液分离的方式包括离心；所述离心时，转速为1000~4000rpm；和/或，所述离心的时间为1~5min。

17、可选的，在本技术的一些实施例中，向所述第一溶液中加入第一有机溶剂，固液分离，得到纳米颗粒的步骤中：

18、所述第一溶液的温度为120~160℃；和/或，

19、所述固液分离在60~80℃的条件下进行；和/或，

20、所述固液分离包括离心，且所述离心时，转速为4000~8000rpm；和/或，

21、所述固液分离包括离心，且所述离心的时间为5~10min。

22、可选的，在本技术的一些实施例中，将所述纳米颗粒分散在非极性溶剂中，得到第二溶液，然后，向所述第二溶液中加入第二有机溶剂，固液分离，得到量子点的步骤中，固液分离之后，得到量子点之前，还包括对分离得到的沉淀重复分离的步骤，且重复次数为1~4次；

23、所述对分离得到的沉淀重复分离的步骤包括：将分离得到的第一沉淀分散在所述非极性溶剂中，得到第三溶液，向所述第三溶液中加入所述第二有机溶剂，固液分离，得到第二沉淀。

24、可选的，在本技术的一些实施例中，所述纳米颗粒包括单一结构量子点或核壳结构量子点。

25、可选的，在本技术的一些实施例中，所述纳米颗粒为具有n+1个壳层的所述核壳结构量子点时，进行反应之后，得到含有纳米颗粒的第一溶液之前，还包括：

26、形成含有量子点核的核溶液；在所述量子点核的表面形成第一壳层，重复该步骤n次，其中，n为大于等于0的整数，依次得到第二壳层至第n+1壳层。

27、可选的，在本技术的一些实施例中，所述纳米颗粒表面连接有非极性配体，所述非极性配体包括羧酸类化合物、硫醇类化合物、胺类化合物和膦酸类化合物中的至少一种，所述羧酸类化合物包括壬酸、十一烷酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、油酸、异油酸、亚油酸、花生酸、花生四烯酸、芥酸、二十二碳六烯酸中的至少一种；所述硫醇类化合物包括十一硫醇、十二硫醇、十六硫醇、十八硫醇、1-对孟烯-8-硫醇、金属硫醇聚合物中的至少一种；所述胺类化合物包括癸基胺、正十二胺、正十三胺、十四胺、正十五胺、正十六胺、正十七胺、正十八胺、盐酸茚丙胺、n-苄基异丙胺、n,n’,n’’-三己基二乙烯三胺中的至少一种；所述膦酸类化合物包括三己基膦、三辛基膦、三丁基膦、三癸基膦、三己基氧化膦、三辛基氧化膦、三癸基氧化膦、对二甲苯二磷酸四乙酯、双(2-二苯基膦乙基)苯基磷中的至少一种。

28、第二方面，本技术提出一种量子点，由上文所述的制备方法制得。

29、可选的，在本技术的一些实施例中，所述量子点的粒径分布的标准差为1~4nm；和/或，

30、所述量子点包括单一结构量子点或核壳结构量子点，所述单一结构量子点的材料、核壳结构量子点的核材料及核壳结构量子点的壳层材料分别选自ii-vi族化合物、iv-vi族化合物、iii-v族化合物和i-iii-vi族化合物中的至少一种，所述ii-vi族化合物选自cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete及hgznste中的至少一种，所述iv-vi族化合物选自sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte、snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte、snpbsse、snpbsete、snpbste中的至少一种，所述iii-v族化合物选自gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas及inalpsb中的至少一种，所述i-iii-vi族化合物选自cuins2、cuinse2及agins2中的至少一种。

31、第三方面，本技术还提出一种发光器件，包括阳极、发光层和阴极，所述发光层的材料包括量子点，所述量子点由上文所述的制备方法制得，或者，所述量子点包括上文所述的量子点。

32、可选的，在本技术的一些实施例中，所述阳极和所述阴极各自独立地选自掺杂金属氧化物颗粒电极、金属与金属氧化物的复合电极、石墨烯电极、碳纳米管电极、金属电极或合金电极，所述掺杂金属氧化物颗粒电极的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、铟掺杂氧化锌、镁掺杂氧化锌及铝掺杂氧化镁中的一种或多种，所述金属与金属氧化物的复合电极选自azo/ag/azo、azo/al/azo、ito/ag/ito、ito/al/ito、zno/ag/zno、zno/al/zno、tio2/ag/tio2、tio2/al/tio2、zns/ag/zns、zns/al/zns，所述金属电极的材料选自ag、al、cu、mo、au、pt、si、ca、mg及ba中的一种或多种；和/或，

33、所述发光器件还包括设于所述阴极和所述发光层之间的电子传输层，所述电子传输层的材料选自金属氧化物、掺杂金属氧化物、ⅱ-ⅵ族半导体材料、ⅲ-ⅴ族半导体材料及ⅰ-ⅲ-ⅵ族半导体材料中的至少一种，所述金属氧化物选自zno、tio2、sno2中的至少一种；所述掺杂金属氧化物中的金属氧化物选自zno、tio2、sno2中的至少一种，掺杂元素选自al、mg、li、in、ga中的至少一种，所述ⅱ-ⅵ半导体族材料选自zns、znse、cds中的至少一种；所述ⅲ-ⅴ半导体族材料选自inp、gap中的至少一种；所述ⅰ-ⅲ-ⅵ族半导体材料选自cuins、cugas中的至少一种；和/或，

34、所述发光器件还包括设于所述阳极和所述发光层之间的空穴传输层，所述空穴传输层的材料选自4,4'-n,n'-二咔唑基-联苯、n,n'-二苯基-n,n'-双(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4''-二胺、n,n'-二苯基-n,n'-双(3-甲基苯基)-(1,1'-联苯基)-4 ,4 '-二胺、n,n'-双(3-甲基苯基)-n,n'-双(苯基)-螺、n,n'-二(4-(n,n'-二苯基-氨基)苯基)-n,n'-二苯基联苯胺、4,4',4'-三(n-咔唑基)-三苯胺、4,4',4'-三(n-3-甲基苯基-n-苯基氨基)三苯胺、聚[(9,9'-二辛基芴-2,7-二基)-co-(4,4'-(n-(4-仲丁基苯基)二苯胺))]、聚(4-丁基苯基-二苯基胺)、聚苯胺、聚吡咯、聚(对)亚苯基亚乙烯基、聚(亚苯基亚乙烯基)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基]和聚[2-甲氧基-5-(3',7'-二甲基辛氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基]、铜酞菁、芳香族叔胺、多核芳香叔胺、4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯化合物、n,n,n',n'-四芳基联苯胺、pedot:pss及其衍生物、聚(n-乙烯基咔唑)及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚(9 ,9-辛基芴)及其衍生物、聚(螺芴)及其衍生物、n,n'-二(萘-1-基)-n,n'-二苯基联苯胺、螺npb、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯、c60、掺杂或非掺杂的nio、掺杂或非掺杂的moo3、掺杂或非掺杂的wo3、掺杂或非掺杂的v2o5、掺杂或非掺杂的p型氮化镓、掺杂或非掺杂的cro3、掺杂或非掺杂的cuo中的至少一种；和/或，

35、所述发光器件还包括设于所述阳极和所述发光层之间的空穴注入层，所述空穴注入层的材料选自2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、pedot、pedot:pss、pedot:pss掺有s-moo3的衍生物、4,4',4'-三(n-3-甲基苯基-n-苯基氨基)三苯胺、聚三苯胺、四氰基醌二甲烷、酞菁铜、氧化镍、氧化钼、氧化钨、氧化钒、硫化钼、硫化钨及氧化铜中的至少一种。

36、本技术提供的技术方案中，采用不同极性的第一有机溶剂和第二有机溶剂对量子点合成工艺中制得的含有量子点的原液，即第一溶液进行两次沉淀，先通过第一有机溶剂去除第一溶液中未反应完全的前驱体和溶剂，有效分离出纳米颗粒，提高产物中量子点的纯度和收率，然后通过第二有机溶剂对量子点进行粒径筛选，筛选出尺寸均一、更窄峰宽的量子点。