ZnCdS/ZnS量子點合成方法介紹

一．產品介紹

水溶性ZnCdS/ZnS量子點產品是以ZnCdS為核心，ZnS為殼層，表面由親水配體包裹的核/殼型熒光納米材料，平均的量子產率為50%，儲存時應避免陽光直射，4度密封暗處保存，可以為客戶訂制生產400nm～480nm任一波長的產品。本產品具有粒徑均一，吸收光譜寬泛，發射光譜窄而對稱，熒光強度高而穩定等特點。

二．量子點介紹

量子點 （quantum dot）是準零維 （quasi-zero-dimensional） 的納米材料，由少量的原子所構成。粗略地說，量子點三個維度的尺寸都在 100nm以下，外觀恰似一**的點狀物，其內部電子在各方向上的運動都受到局限，所以量子局限效應 （quantum confinement effect）特別**。由于量子局限效應會導致類似原子的不連續電子能階結構，因此量子點又被稱為「人造原子」（arTIficial atom）。科學家已經**許多不同的方法來制造量子點，并預期這種奈米材料在二十一世紀的納米電子學 （nanoelectronics）上有**的應用潛力。但并非小到 100 nm 以下的材料就是量子點，真正的關鍵尺寸是由電子在材料內的費米波長來決定。一般而言，電子費米波長在半導體內較在金屬內長得多，例如在半導體材料砷化鎵 GaAs （100）中，費米波長約 40nm，在鋁金屬中卻只有 0.36 nm。

合成量子產率大于90%的藍色ZnCdS/ZnS核殼結構量子點的基礎上，通過在生長殼層時混入Cd(OA)2，設計合成了以固定組分ZnCdS為核，具有比核的帶隙稍大的中間合金層CdxZn1?xS以及超薄最外層ZnS的多殼層核殼結構量子點。該結構量子點的熒光量子產率高達**，具有良好的單分散性和均一性。更重要的是，與ZnCdS/ZnS核/殼量子點相比，     ZnCdS/CdxZn1-xS/ZnS核/殼量子點具有良好的化學/光化學穩定性和更**的載流子傳輸性能。通過設計均勻的合金結構CdxZn1?xS作為量子點的中間殼層,可以將激子**的限制在core內，提高量子點的熒光量子產率的同時，還降低了HTL與發光層之間的界面勢壘以及載流子注入到量子點內部的勢壘，以提高電荷注入到量子點內部的效率。通過在量子點的最外層生長超薄的ZnS，它不會影響QLEDs中電荷的注入效率，但在高溫反應下可以**的降低ZnCdS/CdxZn1?xS受到有機/無機界面處缺陷的干擾，從而保持量子點的穩定性。

二．合成介紹

將ZnCdS/ZnS和ZnCdS/CdxZn1-xS/ZnS兩種結構量子點結合到QLED中作發光層，研究顯示，CdxZn1-xS中間合金層的存在對器件性能產生了深遠影響，其器件表現出的**hEQE超過了18%，**亮度高達6768cd/m2，并且具有3.4cd/A的電流密度和低效率滾降。結果表明，這種新穎結構的量子點比具有單個厚ZnS殼層量子點的電荷注入效率更高。**率和高亮度的結合，使具有中間合金層（比核的帶隙稍大，但其厚度適中）以及超薄最外層（<1nm）的多殼層核殼結構量子點成為新一代發光材料。

合成ZnCdS核/殼量子點（QD）的方法?xS（x=常數）均勻合金作為中間殼層，可在ZnCdS核和超薄ZnS最外層殼層內**限制激子，通過在相對較高的溫度下外延生長來提高穩定性。得到了幾乎單分散的ZnCdS/CdxZn1?xS/ZnS核/殼量子點具有高的光致發光量子產率（接近**）和高的色純度（半高寬<18nm）。更重要的是，ZnCdS/CdxZn1?與ZnCdS/ZnS核殼量子點相比，xS/ZnS核殼量子點具有良好的化學/光化學穩定性和更**的載流子輸運性能。ZnCdS/ZnS和ZnCdS/CdxZn1兩種量子點?在溶液處理的混合量子點發光器件結構中加入xS/ZnS作為發射層。我們發現CdxZn1的存在?xS外殼對器件的外部量子效率和電流效率等性能有著深遠的影響。相應的發光二極管表現出超過18%的高EQE，峰值電流效率為3.4 cd a?1和低效率滾降。ZnCdS/CdxZn1的**性能?基于xS/ZnS的QLED可能歸因于QD的高PL QY和非常薄的ZnS最外層殼層，這并沒有犧牲QLED中的電荷注入效率。

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