一种蓝光钙钛矿半导体量子点材料的制备方法

本发明涉及led，尤其涉及一种蓝光钙钛矿半导体量子点材料的制备方法。

背景技术：

1、随着照明、平板显示和光通讯等领域的快速发展，传统发光二极管面临着色纯度低、光谱单一、制备成本高和载流子注入失配等技术挑战，无法实现高饱和度、高色彩还原度和宽色域工作。全无机钙钛矿量子点发光二极管突破了光谱范围调节小、发射半峰宽大、柔性弯曲差及制备成本高等电致发光二极管的局限，已被验证具有色纯度高、色域广和响应速度快等特性，但尚未实现全无机蓝光钙钛矿量子点的高效率发光。

2、新型蓝光半导体量子点凭借色纯度高、发射半峰宽度窄、发射波长可调、溶液加工和成本低廉等特点，成为半导体照明领域研究的热点。在短短的几年内，新型蓝光半导体量子点的红光和绿光荧光量子产率接近100%，值得注意的是，基于新型蓝光半导体量子点的led器件，能够实现140%国际照明标准委员会标准，超越经典的硫化镉和磷化铟半导体量子点，未来照明与显示领域中具有巨大的商业化潜力。然而作为照明三基色重要组成部分的蓝光半导体量子点却发展较慢，它的荧光量子产率较差，通常低于20%，严重限制了新型蓝光半导体量子点的高端应用。

技术实现思路

1、针对现有新型蓝光半导体量子点蓝光的荧光量子产率差问题，本发明提供一种蓝光钙钛矿半导体量子点材料的制备方法，包括以下步骤：

2、1）按重量份称取以下各组分：5-30份溴化铯、2-10份乙酸铯、5-15份碳酸铯、15-50份溴化铅、10-60份三乙胺氢溴酸盐，依次加入到100-200份有机溶剂中，磁力搅拌均匀，将混合物置入密闭容器中，备用；

3、2）将无纺布浸入单价金属正盐的饱和溶液中，充分浸泡后取出晾干；

4、3）将步骤2）晾干后的无纺布在真空箱中平铺，用带有毛细管刷的机械臂将步骤1）所得混合物均匀涂覆在无纺布上，及时将挥发的溶剂从真空箱中抽离；

5、4）将步骤3）涂覆后的无纺布进行退火处理，退火后将残留的无纺布清除，制得片状的蓝光钙钛矿半导体量子点材料。

6、进一步，步骤1）中，有机溶剂为dmso、dmac、甲苯、乙醇、γ-丁内酯、乙酸乙酯、环己烷中对的一种或多种的组合；步骤1）中，磁力搅拌速度为1000-3000rpm，搅拌时间为15-30min。

7、进一步，步骤2）中，单价金属正盐为氯化钠、氯化钾、硝酸钠或硝酸钾中的一种。

8、进一步，步骤3）中，真空箱的真空度为10-100pa，温度为30-50℃。

9、进一步，步骤4）中，退火温度为80-120℃，保持时间为15-45min，升温速率为2-5℃/min，降温速率为5-8℃/min。

10、本发明的有意效果在于：1、本发明制备蓝光钙钛矿半导体量子点材料的原材料廉价易得，制备过程中没有过于精细的设备需求，适于量产；2、在真空箱中将混合物通过毛细管刷涂覆之后可以快速将溶剂从混合物中分离出来，并且通过设置真空度的大小控制溶剂挥发快慢最终得到不同大小的晶格，获得不同蓝关特性的钙钛矿半导体量子点材料；3、将混合物在单价金属正盐的结晶物上涂覆，可结晶时会继续沿着单价金属正盐的晶向继续生长，从而可以控制所得钙钛矿半导体量子点材料的晶向，结合控制溶剂挥发的速度，从而实现晶型和晶体大小可控的蓝光钙钛矿半导体量子点材料。

技术特征：

1.一种蓝光钙钛矿半导体量子点材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述有机溶剂为dmso、dmac、甲苯、乙醇、γ-丁内酯、乙酸乙酯、环己烷中对的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述磁力搅拌速度为1000-3000rpm，搅拌时间为15-30min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述单价金属正盐为氯化钠、氯化钾、硝酸钠或硝酸钾中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，真空箱的真空度为10-100pa，温度为30-50℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4）中，退火温度为80-120℃，保持时间为15-45min，升温速率为2-5℃/min，降温速率为5-8℃/min。

技术总结
本发明涉及LED技术领域，具体为一种蓝光钙钛矿半导体量子点材料的制备方法：1）按重量份称取以下各组分：5‑30份溴化铯、2‑10份乙酸铯、5‑15份碳酸铯、15‑50份溴化铅、10‑60份三乙胺氢溴酸盐，依次加入到100‑200份有机溶剂中，磁力搅拌均匀，密闭备用；2）将无纺布在单价金属正盐的饱和溶液中充分浸泡，晾干；3）将晾干后的无纺布在真空箱中平铺，用带有毛细管刷的机械臂将混合物均匀涂覆，及时将挥发的溶剂从真空箱中抽离；4）将涂覆后的无纺布进行退火处理，退火后将残留的无纺布清除，即得。本发明的方法可以提高蓝光半导体量子点材料对的产量，还可以通过控制溶剂挥发和单价金属正盐的晶向获得不同晶型和晶体大小的蓝光钙钛矿半导体量子点材料。

技术研发人员：杨洁,庄春生,张培,王玉魁,刘新,翟让,雷雨果,王其富
受保护的技术使用者：河南省科学院应用物理研究所有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/24