由卤素盐稳定化的量子点及其制造方法
【专利说明】由卤素盐稳定化的量子点及其制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35 U.S.C.§ 119要求享有2014年4月11日提交的第10-2014-0043638号韩国专利申请的优先权以及由此的所有权益，该申请的内容以全文引用的方式并入本文。
【背景技术】
[0003]1.领域
[0004]示例性实施方案涉及量子点。更具体地，示例性实施方案涉及由卤素盐稳定化的量子点以及制造所述量子点的方法。
[0005]2.相关技术
[0006]量子点是具有半传导性质且尺寸小于数十纳米的纳米颗粒。由于量子限制效应的原因，量子点具有不同于大块颗粒的性质。例如，量子点可根据其尺寸改变量子点所吸收的光的波长。此外，量子点具有大块颗粒所不具有的新颖的光学、电学及物理学性质。因此，正在进行有关制造光电转换装置的研宄，如制造太阳能电池、发光二极管等。
[0007]近来，已经开发了胶体化学合成法以控制量子点的尺寸和形状。然而，通过胶体化学合成法制造的量子点在空气中稳定性低。具有厚表层的芯-壳量子点在空气中可能是相对稳定的。然而，芯-壳量子点难以适用于光电转换装置，并且芯-壳量子点的制造过程复杂O
【发明内容】
[0008]示例性实施方案提供在空气中稳定的量子点。
[0009]示例性实施方案还提供制造所述量子点的方法。
[0010]根据一个不例性实施方案，一种由齒素盐稳定化的量子点包括第13族和第15族的化合物、第12族和第16族的化合物或第14族和第16族的化合物。量子点具有晶体结构，并且量子点的表面的至少一部分与卤素盐结合。
[0011]在一个示例性实施方案中，量子点的直径为Inm至20nmo
[0012]在一个示例性实施方案中，量子点具有与卤素盐结合的第一表面和与有机配体结合的第二表面。
[0013]在一个示例性实施方案中，(100)表面与卤素盐结合，并且(111)表面与有机配体彡口口 ο
[0014]在一个示例性实施方案中，第14族和第16族的化合物包括至少一种选自由以下化合物组成的组:氧化锡(SnO)、硫化锡(SnS)、砸化锡(SnSe)、碲化锡(SnTe)、硫化铅(PbS)、砸化铅(PbSe)、碲化铅(PbTe)、氧化锗(GeO)、硫化锗(GeS)、砸化锗(GeSe)、碲化锗(GeTe)、硫化锡砸(SnSeS)、碲化锡砸(SnSeTe)、硫化碲化锡(SnSTe)、硫化铅砸(PbSeS)、碲化铅砸(PbSeTe)、硫化碲化铅(PbSTe)、硫化锡铅(SnPbS)、砸化锡铅(SnPbSe)、碲化锡铅(SnPbTe)、氧化硫化锡(SnOS)、氧化砸化锡(SnOSe)、氧化碲化锡(SnOTe)、氧化硫化锗(GeOS)、氧化砸化锗(GeOSe)、氧化碲化锗(GeOTe)、硫化砸化锡铅(SnPbSSe)、碲化锡铅砸(SnPbSeTe)和硫化碲化锡铅(SnPbSTe)。
[0015]在一个示例性实施方案中，所述第13族和第15族的化合物包括至少一种选自由以下化合物组成的组:磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、锑化镓(GaSb)、氮化镓(GaN)、磷化铝(AlP)、砷化铝(AlAs)、锑化铝(AlSb)、氮化铝(AlN)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、锑化铟(InSb)、氮化铟(InN)、磷化砷化镓(GaPAs)、磷化锑化镓(GaPSb)、磷化氮化镓(GaPN)、砷化氮化镓(GaAsN)、锑化氮化镓(GaSbN)、磷化砷化铝(AlPAs)、磷化锑化铝(AlPSb)、磷化氮化销(AlPN)、砷化氮化销(AlAsN)、铺化氮化销(AlSbN)、磷化砷化铟(InPAs)、磷化锑化铟(InPSb)、磷化氮化铟(InPN)、砷化氮化铟(InAsN)、锑化氮化铟(InSbN)、磷化铝镓(AlGaP)、砷化铝镓(AlGaAs)、锑化铝镓(AlGaSb)、氮化铝镓(AlGaN)、砷化氮化铝(AlAsN)、锑化氮化铝(AlSbN)、磷化铟镓(InGaP)、砷化铟镓(InGaAs)、锑化铟镓(InGaSb)、氮化铟镓(InGaN)、砷化氮化铟(InAsN)、锑化氮化铟(InSbN)、磷化铝铟(AlInP)、砷化铝铟(AlInAs)、锑化铝铟(AlInSb)、氮化铝铟(AlInN)、砷化氮化铝(AlAsN)、锑化氮化铝(AlSbN)、磷化氮化铝(AlPN)、磷化砷化镓铝(GaAlPAs)、磷化锑化镓铝(GaAlPSb)、磷化砷化镓铟(GaInPAs)、砷化镓铟铝(GaInAlAs)、磷化氮化镓铝(GaAlPN)、砷化氮化镓铝(GaAlAsN)、锑化氮化镓铝(GaAlSbN)、磷化氮化镓铟(GaInPN)、砷化氮化镓铟(GaInAsN)、氮化镓铟铝(GaInAlN)、锑化磷化氮化镓(GaSbPN)、砷化磷化氮化镓(GaAsPN)、砷化锑化氮化镓(GaAsSbN)、磷化锑化镓铟(GaInPSb)、磷化氮化镓铟(GaInPN)、锑化氮化镓铟(GaInSbN)、磷化锑化氮化镓(GaPSbN)、磷化砷化铟铝(InAlPAs)、磷化氮化铟铝(InAlPN)、磷化砷化氮化铟(InPAsN)、铺化氮化铟销(InAlSbN)、磷化铺化氮化铟(InPSbN)、砷化铺化氮化铟(InAsSbN)和磷化锑化铟铝(InAlPSb)。
[0016]在一个示例性实施方案中，第12族和第16族的化合物包括至少一种选自由以下化合物组成的组:硫化镉(CdS)、砸化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、硫化锌(ZnS)、砸化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)、硫化未(HgS)、砸化未(HgSe)、碲化未(HgTe)、氧化锌(ZnO)、氧化镉(CdO)、氧化汞(HgO)、硫化镉砸(CdSeS)、碲化镉砸(CdSeTe)、硫化碲化镉(CdSTe)J^化镉锌(CdZnS)、砸化镉锌(CdZnSe)、硫化砸化镉(CdSSe)、碲化镉锌(CdZnTe)、硫化镉汞(CdHgS)、砸化镉未(CdHgSe)、碲化镉未(CdHgTe)、硫化锌砸(ZnSeS)、碲化锌砸(ZnSeTe)、硫化碲化锌(ZnSTe)、硫化汞砸(HgSeS)、碲化汞砸(HgSeTe)、硫化碲化汞(HgSTe)、硫化汞锌(HgZnS)、砸化未锌(HgZnSe)、氧化镉锌(CdZnO)、氧化镉未(CdHgO)、氧化锌未(ZnHgO)、氧化锌砸(ZnSeO)、氧化锌碲(ZnTeO)、硫化氧化锌(ZnSO)、氧化镉砸(CdSeO)、氧化镉碲(CdTeO)、硫化氧化镉(CdSO)、氧化未砸(HgSeO)、氧化未碲(HgTeO)、硫化氧化未(HgSO)、硫化镉锌砸(CdZnSeS)、碲化镉锌砸(CdZnSeTe)、硫化碲化镉锌(CdZnSTe)、硫化镉汞砸(CdHgSeS)、碲化镉汞砸(CdHgSeTe)、硫化碲化镉汞(CdHgSTe)、硫化汞锌砸(HgZnSeS)、碲化未锌砸(HgZnSeTe)、硫化碲化未锌(HgZnSTe)、氧化镉锌砸(CdZnSeO)、氧化镉锌碲(CdZnTeO)、硫化氧化镉锌(CdZnSO)、氧化镉汞砸(CdHgSeO)、氧化镉汞碲(CdHgTeO)、硫化氧化镉未(CdHgSO)、氧化锌未砸(ZnHgSeO)、氧化锌未碲(ZnHgTeO)和硫化氧化锌未(ZnHgSO) ο
[0017]根据一个示例性实施方案，制造量子点的方法包括形成包括第13族和第15族的化合物、第12族和第16族的化合物或第14族和第16族的化合物的量子点颗粒，并对所述量子点颗粒提供卤素化合物以稳定化所述量子点颗粒。
[0018]在一个示例性实施方案中，形成量子点颗粒包括使第一前体与有机酸进行反应，并使第二前体与第一前体和有机酸的反应产物进行反应。
[0019]在一个示例性实施方案中，第一前体包括第12族、第13族或第14族的元素。
[0020]在一个示例性实施方案中，所有机酸包括至少一种选自由以下化合物组成的组:甲酸、乙酸、丙酸、戊酸、丁酸、己酸、辛酸、癸酸和月桂酸。
[0021]在一个示例性实施方案中，所第二前体包括第15族或第16族的元素。
[0022]在一个示例性实施方案中，卤素化合物包括至少一种选自由以下化合物组成的组:氯化物、溴化物和碘化物。
[0023]在一个示例性实施方案中，所卤素化合物包括至少一种选自由以下化合物组成的组:四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、氯化铵、溴化铵、碘化铵、氯化钾、溴化钾、碘化钾、氯化钠、溴化钠、碘化钠、氯化铟、溴化铟和碘化铟。
[0024]根据所述示例性实施方案可以得到在空气中稳定性提高的量子点。
【附图说明】
[0025]通过参考附图描述其示例性实施方案，上述及其它特征和优点将更加显而易见，其中:
[0026]图1是示意图，示出根据本发明示例性实施方案的量子点的结构。
[0027]图2是流程图，示出根据本发明示例性实施方案制造量子点的方法。
[0028]图3A是实施例1的TEM照片。
[0029]图3B是比较例I的TEM照片。
[0030]图4A是显示实施例1的量子点中的铅的XPS分析的曲线图。
[0031]图4B是显示比较例I的量子点中的铅的XPS分析的曲线图。
[0032]图5A是显示实施例1的量子点中的砸的XPS分析的曲线图。
[0033]图5B是显示比较例I的量子点中的砸的XPS分析的曲线图。
[0034]图6A是显示实施例1至4和比较例I的量子点相对于时间的吸收波长变化的曲线图。
[0035]图6B是显示实施例5至7和比较例I的量子点相对于时间的吸收波长变化的曲线图