量子点及含其的发光器件的制作方法

1.本公开涉及量子点材料领域，具体而言，涉及一种量子点及含其的发光器件。

背景技术：

2.在过去的二十多年里，量子点合成化学的研究主要集中在如何提高尺寸形貌的单分散和荧光量子产率上。但是要使量子点作为一类优异的发光和光电材料，还需要尽可能地降低环境，尤其是水和氧气，对量子点的光电等性能的影响，这对于量子点的应用研究具有极大的推动作用。
3.为了提高量子点的稳定性，往往最简单的方法是在核量子点表面包覆带隙宽度更大的壳层材料，而且壳层厚度要厚，以隔绝激子与环境之间的接触，例如，2014年彭笑刚教授课题组报道了在小尺寸cdse(3nm)量子点表面包覆10-16层cds后，得到了光学和化学稳定性较好的cdse/cds核壳量子点。但是事实上这些量子点依然无法实现环境稳定性，只能在一定程度上缓解。并且随着壳层厚度的增加，量子点的量子产率降低，不利于后续的光学应用。

技术实现要素：

4.本公开的目的在于提供一种量子点，包括半导体材料芯，依次设置于上述半导体材料芯的表面上的至少一个第一半导体材料壳，位于上述量子点最外层的第三半导体材料壳，以及位于上述第一半导体材料壳和上述第三半导体材料壳之间的第二半导体材料壳，在沿着上述半导体材料芯到上述第二半导体材料壳的径向方向上，上述半导体材料芯、上述第一半导体材料壳和上述第二半导体材料壳的导带底的能量依次升高，且对应的价带顶的能量依次降低，上述第三半导体材料壳的导带底低于上述第二半导体材料壳的导带底，上述第三半导体材料壳的价带顶高于上述第二半导体材料壳的价带顶；其中，各个上述第一半导体材料壳包含的化学元素相同或不同。
5.可选地，上述量子点包括位于上述第二半导体材料壳和上述第三半导体材料壳之间的至少一个第四半导体材料壳，在沿着上述第二半导体材料壳到上述第三半导体材料壳的径向方向上，上述第二半导体材料壳、上述至少一个第四半导体材料壳和上述第三半导体材料壳的导带底的能量依次降低，且对应的价带顶的能量依次升高；其中，各个上述第四半导体材料壳包含的化学元素相同或不同。
6.可选地，上述量子点包括设置在上述第二半导体材料壳上的第五半导体材料壳，和设置在上述第五半导体材料壳上的第六半导体材料壳，上述第六半导体材料壳的导带底高于上述第五半导体材料壳的导带底，且低于上述第二半导体材料壳的导带底，上述第六半导体材料壳的价带顶低于上述第五半导体材料壳的价带顶，且高于上述第二半导体材料壳的价带顶。
7.可选地，上述第六半导体材料壳的导带底和上述第五半导体材料壳的导带底的能量差值不超过1.5ev，上述第五半导体材料壳的价带顶和上述第六半导体材料壳的价带顶
的能量差值不超过2ev。
8.可选地，上述第二半导体材料壳和上述半导体材料芯的导带底之间的能量差小于等于1.5ev，上述半导体材料芯和上述第二半导体材料壳的价带顶之间的能量差小于等于0.7ev；或者，上述第二半导体材料壳和上述半导体材料芯的导带底之间的能量差小于等于1.4ev，上述半导体材料芯和上述第二半导体材料壳的价带顶之间的能量差小于等于1.2ev。
9.可选地，上述第二半导体材料壳的材料选自cds、zns或cd
x
zn
(1-x)
s，其中0《x《1。
10.可选地，上述半导体材料芯的材料选自cdse、cdses、cdznse、cdznses、inp、inznp、inznps或znsete。
11.可选地，各个上述第一半导体材料壳包括硒元素、硫元素中的至少一种和镉元素、锌元素中的至少一种，或各个上述第一半导体材料壳包括硒元素、硫元素中的至少一种和铟元素、锌元素中的至少一种。
12.可选地，上述量子点选自cdses/cdznses/znses/zns/cdzns、cdses/znses/zns/cdzns、cdses/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、cdses/cds/znses/zns/cdzns、cdses/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdses/cds/zns/cds、cdses/cds/zns/cdzns、cdses/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、cdsems
(1-m)
/cdsens
(1-n)
/znses/zns/cdzns、cdses/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdses/cdznse/znses/zns/cdzns、cdse/cdznses/znses/zns/cdzns、cdse/znses/zns/cdzns、cdse/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、cdse/cds/znses/zns/cdzns、cdse/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdse/cds/zns/cdzns、cdse/cdses/znses/zns/cdzns、cdse/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds/znses/zns/cdzns、cdse/cdznse/znses/zns/cdzns、cdse/cdses/cds/cdzns/zns/cdzns、cdse/cdzns/zns/cdzns、cdse/cdses/cds/cdses、cdse/cdzns/zns/cdzns/zns、cdse/cds/cd
x
zn
(1-x)
s/cds、cdse/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdznses/znses/zns/cdzns、cdznses/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、cdznses/cds/znses/zns/cdzns、cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns/cdzns、cdznses/cds/zns/cds、cdznses/cds/zns/cdzns、cdznses/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、cdznses/cdses/znses/zns/cdzns、cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/cdkzn
(1-k)
se
ls(1-l)
/znses/zns/cdzns、cdznses/cdznse/znses/zns/cdzns、cdses/cdznses/znses/zns/cdzns、cdznse/cdznses/znses/zns/cdzns、cdznse/znses/zns/cdzns、cdznse/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、cdznse/cds/znses/zns/cdzns、cdznse/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdznse/cds/zns/cds、cdznse/cds/zns/cdzns、cdznse/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、cdznse/cdses/znses/zns/cdzns、cdznse/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdznse/znses/zns/cdzns、inp/znses/zns/cdzns、inp/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、inp/cds/znses/zns/cdzns、inp/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inp/cds/zns/cds、inp/cds/zns/cdzns、inp/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、inp/cdses/znses/zns/cdzns、inp/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inp/cdznse/znses/zns/cdzns、inznp/znses/zns/cdzns、inznp/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、inznp/cds/znses/zns/cdzns、inznp/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inznp/cds/zns/cds、inznp/cds/zns/cdzns、inznp/cdyzn
(1-y)
s/
cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、inznp/cdses/znses/zns/cdzns、inznp/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inznp/cdznse/znses/zns/cdzns、inznps/znses/zns/cdzns、inznps/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、inznps/cds/znses/zns/cdzns、inznps/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inznps/cds/zns/cds、inznps/cds/zns/cdzns、inznps/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、inznps/cdses/znses/zns/cdzns、inznps/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inznps/cdznse/znses/zns/cdzns、inznp/znses/zns/inzns、inp/znses/zns/inzns、inznp/znses/zns/inzns/inzns、inp/znses/zns/inzns/inzns、inznp/inznses/zns/inzns/inzns、inznp/inznses/zns/inzns、inp/inznses/zns/inzns、inznp/inznse/zns/inzns/inzns、inp/inznses/zns/inzns、inznp/inznse/zns/inzns、inp/inznse/zns/inzns、inznp/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inp/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inznp/inznse/inznses/zns/inzns、inp/inznse/inznses/zns/inzns、inznps/znses/zns/inzns、inznps/znses/zns/inzns/inzns、inznps/inznses/zns/inzns/inzns、inznps/inznses/zns/inzns、inznps/inznse/zns/inzns/inzns、inznps/inznse/zns/inzns、inznps/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inznps/inznse/inznses/zns/inzns、znsete/znse/znses/zns/inzns、znsete/znses/zns/inzns或znsete/znse/znses/zns/inzns/inzns，其中，x，y，z，m，n，a，b，c，d，l及k∈(0,1)；y》x，z》x；m》n；c≤d且a》b，或，a≤b且c》d；d≤l且b》k，或，b≤k且d》l。
13.可选地，中间量子点的结构为：上述半导体材料芯/上述至少一个第一半导体材料壳/上述第二半导体材料壳，上述中间量子点的平均颗粒直径大于上述半导体材料芯的玻尔激子直径。
14.可选地，上述第二半导体材料壳的远离上述半导体材料芯的一侧的各壳层对上述量子点的荧光发射峰位置的改变程度在
±
2nm以内，对上述量子点的荧光量子产率的改变程度在
±
2％以内。
15.可选地，上述半导体材料芯的平均尺寸为2～15nm，上述第二半导体材料壳的厚度为1～10nm，上述第三半导体材料壳的厚度为2～15nm。
16.可选地，上述量子点包括1～5个上述第一半导体材料壳，全部上述第一半导体材料壳的总厚度为1～10nm。
17.可选地，上述量子点包括0～5个上述第四半导体材料壳，全部上述第四半导体材料壳的总厚度为0～10nm。
18.本公开还提供一种发光器件，其包括任一上述的量子点，上述发光器件的发光机理为光致发光或电致发光。
19.应用本公开提供的技术方案，即量子点具有橄榄形或类橄榄形的能带结构，通过在第一半导体材料壳和第三半导体材料壳之间设置能带宽度最大的第二半导体材料壳，量子点的激子基本被限域在第二半导体材料壳以内，此时继续在第二半导体材料壳外包覆能带宽度小的壳层，不会导致量子点缺陷态的增加，还可以释放前面壳层所带来的晶格应力，并且能够在量子点抗环境侵蚀的过程中起到牺牲层的作用，从而最终实现整个量子点的抗环境稳定性的提升和较高的量子产率。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
21.图1示出了本公开一些实施例的量子点的能带结构示意图；
22.图2示出了本公开一些实施例的量子点的能带结构示意图；
23.图3示出了本公开一些实施例的量子点的能带结构示意图；
24.图4示出了本公开的实施例1的cdses/cdznses/znses/zns中间结构量子点(即包覆能带最宽壳层后的量子点)和cdses/cdznses/znses/zns/cdzns量子点(即全部壳层包覆结束后的量子点)的荧光光谱对比图，两者的发射峰位前后相差约0.5nm；
25.图5示出了本公开的实施例1的cdses/cdznses/znses/zns中间结构量子点的透射电子显微镜图；
26.图6示出了本公开的实施例1的cdses/cdznses/znses/zns/cdzns核壳量子点的透射电子显微镜图。
具体实施方式
27.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
28.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.本公开所涉及的量子点的芯和壳层的“导带底的能量”、“价带顶的能量”是按照相对应的体相材料的导带底和价带顶的能量计算。上述体相材料的导带底和价带顶的能量值根据现有的二元化合物半导体物理数据，以及二元化合物组成的合金半导体的能带线性关系得到。以cd
0.1
zn
0.9
se
0.8s0.2
为例，cd
0.1
zn
0.9
se
0.8s0.2
可看作由0.1cdse、0.7znse和0.2zns组成，二元化合物cdse、znse和zns的导带底的能量分别为a、b、c，cdse、znse和zns的价带顶的能量分别为d、e、f，则cd
0.1
zn
0.9
se
0.8s0.2
的导带底的能量＝0.1a+0.7b+0.2c，价带顶的能量＝0.1d+0.7e+0.2f。
30.正如背景技术中所提到的，通过包覆厚的壳层来隔绝激子与环境之间的接触对于量子点稳定性的提升效果有限，并且还有量子点的量子产率下降的缺点。本技术发明人通过研究发现，出现上述技术问题的原因可能有两个：一方面，随着壳层厚度的增加，量子点的内部缺陷和表面缺陷增加；另一方面，壳层包厚所带来的晶格应力增大，进而又会对量子点的稳定性产生不利影响。因此，本技术发明人认为，要想实现提高量子点抗环境稳定性的同时又保持较高的量子产率，需要首先隔绝激子与环境之间的接触，其次还要消除量子点的晶格应力和缺陷态。
31.本公开的一个方面，提供了一种量子点，包括半导体材料芯，依次设置于半导体材
料芯的表面上的至少一个第一半导体材料壳，位于量子点最外层的第三半导体材料壳，以及位于第一半导体材料壳和第三半导体材料壳之间的第二半导体材料壳，在沿着半导体材料芯到第二半导体材料壳的径向方向上，半导体材料芯、第一半导体材料壳和第二半导体材料壳的导带底的能量依次升高，且对应的价带顶的能量依次降低，第三半导体材料壳的导带底低于第二半导体材料壳的导带底，第三半导体材料壳的价带顶高于第二半导体材料壳的价带顶；其中，各个第一半导体材料壳包含的化学元素相同或不同。
32.本公开提供的上述量子点具有橄榄形或类橄榄形的能带结构，通过在第一半导体材料壳和第三半导体材料壳之间设置能带宽度最大的第二半导体材料壳，量子点的激子基本被限域在第二半导体材料壳以内，此时继续在第二半导体材料壳外包覆能带宽度小的壳层，不会导致量子点缺陷态的增加，还可以释放前面壳层所带来的晶格应力，并且能够在量子点抗环境侵蚀的过程中起到牺牲层的作用，从而最终实现整个量子点的抗环境稳定性的提升和较高的量子产率。
33.需要说明的是，当上述量子点包括两个或两个以上第一半导体材料壳时，各第一半导体材料壳的导带底的能量均处于半导体材料芯和第二半导体材料壳的导带底的能量之间，在沿着半导体材料芯到第二半导体材料壳的径向方向上，各第一半导体材料壳的导带底的能量变化总体呈上升趋势，且对应的各第一半导体材料壳的价带顶的能量变化总体呈降低趋势，但在一些实施例中，允许其中一个第一半导体材料壳的导带底的能量低于其前一壳层(或半导体材料芯)的导带底的能量(两者差值不超过1ev)，和/或该第一半导体材料壳的价带顶的能量高于其前一壳层(或半导体材料芯)的价带顶的能量(两者差值不超过0.5ev)。
34.在一种优选的实施例中，当上述量子点包括两个或两个以上第一半导体材料壳时，在沿着半导体材料芯到第二半导体材料壳的径向方向上，各第一半导体材料壳的导带底的能量依次升高，价带顶的能量依次降低。
35.由于第二半导体材料壳具有限域激子的功能，在第二半导体材料壳的表面上继续包覆壳层对量子点整体的荧光发射峰位置和量子产率基本不产生影响。在一些实施例中，第二半导体材料壳的远离半导体材料芯的一侧的各壳层对量子点的荧光发射峰位置的改变程度在
±
2nm以内，对量子点的荧光量子产率的改变程度在
±
2％以内。上述荧光发射峰位置和荧光量子产率的改变程度是包覆第二半导体材料壳前后的量子点的荧光峰位和量子产率的变化。
36.在一些实施例中，上述量子点包括位于第二半导体材料壳和第三半导体材料壳之间的至少一个第四半导体材料壳，在沿着第二半导体材料壳到第三半导体材料壳的径向方向上，第二半导体材料壳、至少一个第四半导体材料壳和第三半导体材料壳的导带底的能量依次降低，且对应的价带顶的能量依次升高；其中，各个第四半导体材料壳包含的化学元素相同或不同。当上述量子点包括两个或两个以上第四半导体材料壳时，在沿着第二半导体材料壳到第三半导体材料壳的径向方向上，各第四半导体材料壳的导带底的能量依次降低，价带顶的能量依次升高。
37.在另一些实施例中，上述量子点包括设置在第二半导体材料壳上的第五半导体材料壳，和设置在第五半导体材料壳上的第六半导体材料壳，第六半导体材料壳的导带底高于第五半导体材料壳的导带底，且低于第二半导体材料壳的导带底，第六半导体材料壳的
价带顶低于第五半导体材料壳的价带顶，且高于第二半导体材料壳的价带顶。
38.在上述实施例中，第三半导体材料壳的导带底的能量可以介于第五半导体材料壳和第六半导体材料壳的导带底的能量之间，也可以低于第五半导体材料壳的导带底的能量或高于第六半导体材料壳的导带底的能量，但一定低于第二半导体材料壳的导带底的能量；对应地，第三半导体材料壳的价带顶的能量可以介于第五半导体材料壳和第六半导体材料壳的价带顶的能量之间，也可以高于第五半导体材料壳的价带顶的能量或低于第六半导体材料壳的价带顶的能量，但一定高于第二半导体材料壳的价带顶的能量。
39.在一些实施例中，第六半导体材料壳的导带底和第五半导体材料壳的导带底的能量差值不超过1.5ev，第五半导体材料壳的价带顶和第六半导体材料壳的价带顶的能量差值不超过2ev。
40.在一些实施例中，第二半导体材料壳和半导体材料芯的导带底之间的能量差小于等于1.5ev，半导体材料芯和第二半导体材料壳的价带顶之间的能量差小于等于0.7ev。例如，半导体材料芯的材料选自cdse、cdses、cdznse、cdznses或znsete。
41.在一些实施例中，第二半导体材料壳和半导体材料芯的导带底之间的能量差小于等于1.4ev，半导体材料芯和第二半导体材料壳的价带顶之间的能量差小于等于1.2ev。例如，半导体材料芯的材料选自inp、inznp或inznps。
42.在一些实施例中，第一半导体材料壳包括硒元素、硫元素中的至少一种和镉元素、锌元素中的至少一种，或第一半导体材料壳包括硒元素、硫元素中的至少一种和铟元素、锌元素中的至少一种。
43.在一些实施例中，第一半导体材料壳和半导体材料芯所包含的元素种类可以相同。
44.在一些实施例中，第二半导体材料壳的材料可以选自cds、zns或cd
x
zn
(1-x)
s(0《x《1)，但不限于此。
45.例如，上述量子点可以选自cdses/cdznses/znses/zns/cdzns、cdses/znses/zns/cdzns、cdses/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、cdses/cds/znses/zns/cdzns、cdses/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdses/cds/zns/cds、cdses/cds/zns/cdzns、cdses/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、cdsems
(1-m)
/cdsens
(1-n)
/znses/zns/cdzns、cdses/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdses/cdznse/znses/zns/cdzns、cdse/cdznses/znses/zns/cdzns、cdse/znses/zns/cdzns、cdse/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、cdse/cds/znses/zns/cdzns、cdse/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdse/cds/zns/cdzns、cdse/cdses/znses/zns/cdzns、cdse/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds/znses/zns/cdzns、cdse/cdznse/znses/zns/cdzns、cdse/cdses/cds/cdzns/zns/cdzns、cdse/cdzns/zns/cdzns、cdse/cdses/cds/cdses、cdse/cdzns/zns/cdzns/zns、cdse/cds/cd
x
zn
(1-x)
s/cds、cdse/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdznses/znses/zns/cdzns、cdznses/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、cdznses/cds/znses/zns/cdzns、cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns/cdzns、cdznses/cds/zns/cds、cdznses/cds/zns/cdzns、cdznses/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、cdznses/cdses/znses/zns/cdzns、cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/cdkzn
(1-k)
se
ls(1-l)
/znses/zns/cdzns、cdznses/cdznse/znses/zns/cdzns、cdses/
cdznses/znses/zns/cdzns、cdznse/cdznses/znses/zns/cdzns、cdznse/znses/zns/cdzns、cdznse/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、cdznse/cds/znses/zns/cdzns、cdznse/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdznse/cds/zns/cds、cdznse/cds/zns/cdzns、cdznse/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、cdznse/cdses/znses/zns/cdzns、cdznse/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdznse/znses/zns/cdzns、inp/znses/zns/cdzns、inp/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、inp/cds/znses/zns/cdzns、inp/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inp/cds/zns/cds、inp/cds/zns/cdzns、inp/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、inp/cdses/znses/zns/cdzns、inp/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inp/cdznse/znses/zns/cdzns、inznp/znses/zns/cdzns、inznp/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、inznp/cds/znses/zns/cdzns、inznp/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inznp/cds/zns/cds、inznp/cds/zns/cdzns、inznp/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、inznp/cdses/znses/zns/cdzns、inznp/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inznp/cdznse/znses/zns/cdzns、inznps/znses/zns/cdzns、inznps/znsems
(1-m)
/znsens
(1-n)
/zns/cdzns、inznps/cds/znses/zns/cdzns、inznps/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inznps/cds/zns/cds、inznps/cds/zns/cdzns、inznps/cdyzn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cdzzn
(1-z)
s、inznps/cdses/znses/zns/cdzns、inznps/cdazn
(1-a)
secs
(1-c)
/cdbzn
(1-b)
seds
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inznps/cdznse/znses/zns/cdzns、inznp/znses/zns/inzns、inp/znses/zns/inzns、inznp/znses/zns/inzns/inzns、inp/znses/zns/inzns/inzns、inznp/inznses/zns/inzns/inzns、inznp/inznses/zns/inzns、inp/inznses/zns/inzns、inznp/inznse/zns/inzns/inzns、inp/inznses/zns/inzns、inznp/inznse/zns/inzns、inp/inznse/zns/inzns、inznp/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inp/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inznp/inznse/inznses/zns/inzns、inp/inznse/inznses/zns/inzns、inznps/znses/zns/inzns、inznps/znses/zns/inzns/inzns、inznps/inznses/zns/inzns/inzns、inznps/inznses/zns/inzns、inznps/inznse/zns/inzns/inzns、inznps/inznse/zns/inzns、inznps/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inznps/inznse/inznses/zns/inzns、znsete/znse/znses/zns/inzns、znsete/znses/zns/inzns或znsete/znse/znses/zns/inzns/inzns，其中，x，y，z，m，n，a，b，c，d，l及k∈(0,1)；y》x，z》x；m》n；c≤d且a》b，或，a≤b且c》d；d≤l且b》k，或，b≤k且d》l。
46.为了使书写简洁，本公开中的一些多元核或多元壳层使用类似“cdzns”形式表达所包含元素种类，但本公开意图包括类似“cd
x
zn
(1-x)
s，其中0《x《1”的含义。因此，即使一个量子点的结构表述中出现类似“cdzns/cdzns”这样相同的两部分，除了特别说明这两部分的各元素百分含量相等和/或能带相同，这两部分中的各元素百分含量可以不相等。
47.在一些实施例中，上述核壳量子点的每个壳层都是均质半导体材料。
48.在一些实施例中，中间量子点的结构为：半导体材料芯/至少一个第一半导体材料壳/第二半导体材料壳，中间量子点的平均颗粒直径大于半导体材料芯的玻尔激子直径。从而使量子点的光学性质不受后续包覆壳层的影响，如荧光峰位置保持基本不动，荧光量子产率基本不变等。“/”表示两边为量子点的相邻壳层(或核与紧挨着核的壳层)。
49.在一些实施例中，半导体材料芯的平均尺寸约为2～15nm，第二半导体材料壳的厚度约为1～10nm，第三半导体材料壳的厚度约为2～15nm。
50.在一些实施例中，量子点包括1～5个第一半导体材料壳，全部第一半导体材料壳的总厚度约为1～10nm。优选全部第一半导体材料壳的总厚度约为4～10nm。
51.在一些实施例中，量子点包括0～5个第四半导体材料壳，全部第四半导体材料壳的总厚度约为0～10nm。优选全部第四半导体材料壳的总厚度约为2～10nm。
52.在一些实施例中，将上述量子点配制成量子点胶水，该量子点胶水可以存放很长时间(至少一年)量子产率依然保持稳定。
53.根据本公开的另一个方面，提供了一种发光器件，其包括任一上述的量子点，发光器件的发光机理为光致发光或电致发光，发光器件结构可以参考现有技术。由于上述量子点具有良好的抗环境稳定性和较高的量子产率，因此应用该量子点制作的发光器件的发光稳定性和发光效率也很好。
54.在一些实施例中，上述电致发光器件包括发射层，发射层包括上述量子点。
55.在一些实施例中，上述发光器件为量子点膜，该量子点膜包括量子点胶层和设置于量子点胶层上下表面的两个阻隔膜层，阻隔膜层的水蒸汽透过率≤0.3g/m2·
24h，氧气透过率≤0.3cm3/m2·
24h
·
0.1mpa，该量子点膜在高温高湿(65℃/95％rh)或高温蓝光光照(70℃，0.5w/cm2)条件下老化1000小时，其相对量子产率下降在5％以内。相对量子产率是假设初始量子产率为100％，相对于该初始量子产率计算得到。
56.在一些实施例中，上述发光器件为量子点膜，该量子点膜包括量子点胶层和设置于量子点胶层上下表面的两个基材层，例如pet膜层，上述量子点胶层包括量子点，该量子点膜在高温高湿(65℃/95％rh)或高温蓝光光照(70℃，0.5w/cm2)条件下老化1000小时，其相对量子产率下降在10％以内。
57.在一些实施例中，上述发光器件为量子点扩散板，该量子点扩散板包括高分子基质、分散在高分子基质中的上述量子点和散射粒子；上述量子点扩散板在高温高湿(65℃/95％rh)、高温蓝光光照(70℃，0.5w/cm2)或高温高湿蓝光光照(65℃/95％rh，0.5w/cm2)条件下老化1000小时，其相对量子产率下降在10％以内。
58.上述量子点胶层和上述量子点扩散板中的高分子材料可以选自聚酰胺、聚氨酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙二醇-乳酸乙醇酸共聚物、聚乙二醇、聚羟基丁脂酸、聚羟基烷酯、聚丁二酸丁二酯、聚对苯二甲酸二元醇酯、聚羟基烷酸和丙烯酸树脂中的至少一种。
59.以下结合具体实施例对本技术的技术效果作进一步说明。
60.2mmol/ml s-top溶液的配制：称取0.64g s，将其置于20ml带胶塞的玻璃瓶中密封，用惰性气体排出其中空气。注入10ml top，将此混合物反复振荡超声直至s充分溶解。其他浓度的s-top溶液的配制保持溶剂体积不变，只需通过计算相应改变s的量即可。
61.2mmol/ml se-top溶液的配制：称取1.58g se，将其置于20ml带胶塞的玻璃瓶中密封，用惰性气体排出其中空气。注入10ml top，将此混合物反复振荡超声直至se充分溶解。其他浓度的se-top溶液的配制保持溶剂体积不变，只需通过计算相应改变se的量即可。
62.2mmol/ml s-tbp溶液的配制：称取0.64g s，将其置于20ml带胶塞的玻璃瓶中密封，用惰性气体排出其中空气。注入10ml tbp，将此混合物反复振荡超声直至s充分溶解。其他浓度的s-tbp溶液的配制保持溶剂体积不变，只需通过计算相应改变s的量即可。
63.实施例1
64.绿cdses/cdznses/znses/zns/cdzns核壳量子点的合成：将4mmol醋酸锌、0.2mmol醋酸镉、4.6g油酸、10ml ode放置于100ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升高温度至310℃，注入472nm处吸收度为50的cdses量子点，随后注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20min。降温至180℃，加入40mmol醋酸锌，80mmol油酸，20ml ode溶液，通入氮气排气30min，升高温度至310℃，注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20分钟，降温至290℃，以10ml/h的速度滴加10ml s-top溶液，滴加完后，以同样的速度滴加5ml s-top与5ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，滴加结束后，停止反应。
65.取适量的cdses量子点、cdses/cdznses/znses/zns中间结构量子点和cdses/cdznses/znses/zns/cdzns核壳量子点样品进行透射电子显微镜测试，cdses量子点的平均尺寸约为3nm，cdses/cdznses/znses/zns中间结构量子点的平均尺寸约为15nm(如图5所示)，cdses/cdznses/znses/zns/cdzns核壳量子点的平均尺寸约为21nm(如图6所示)。cdses量子点核的玻尔激子直径约为11nm，其小于cdses/cdznses/znses/zns中间结构量子点的平均尺寸。
66.表1
67.能量(ev)cdsescdznsesznsesznscdzns导带底-3.656-2.667-2.6-2.3-2.42价带顶-5.668-5.742-5.946-6.1-6.082
68.实施例2
69.绿cdses/cdznses/znses/zns/cd
0.08
zn
0.92
s/cd
0.12
zn
0.88
s核壳量子点的合成：将4mmol醋酸锌、0.2mmol醋酸镉、4.6g油酸、10ml ode放置于100ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升高温度至310℃，注入472nm处吸收度为50的cdses量子点，随后注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20min。降温至180℃，加入40mmol醋酸锌，80mmol油酸，20ml ode溶液，通入氮气排气30min，升高温度至310℃，注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20分钟，降温至290℃，以10ml/h的速度滴加10ml s-top溶液，滴加完后，以同样的速度滴加2.5ml s-top与2ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，滴加结束后，以同样的速度滴加2.5ml s-top与3ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，滴加结束后，停止反应。
70.表2
71.能量(ev)cdsescdznsesznsesznscd
0.08
zn
0.92
scd
0.12
zn
0.88
s导带底-3.656-2.667-2.6-2.3-2.396-2.444价带顶-5.668-5.742-5.946-6.1-6.085-6.078
72.实施例3
73.红cdse/cdses/cds/cdses核壳量子点的合成：取10mmol醋酸镉，30mmol油酸，10gode于100ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升温至250℃，注入560nm处吸收度为50的cdse量子点。随后以2ml/h的速度滴加1ml se-s-top溶液(将0.5ml se-top与0.5ml s-top混合即可)。随后以同样的速度滴加2ml s-tbp溶液。滴加结束后，以同样的速度滴加1ml se-s-top溶液(将0.5ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，随后停止反应。
74.表3
75.能量(ev)cdsecdsescdscdses导带底-3.76-3.63-3.5-3.63价带顶-5.5-5.71-5.92-5.71
76.实施例4
77.红cdse/cds/cd
0.05
zn
0.95
s/cds核壳量子点的合成：取2mmol醋酸镉，5mmol油酸，10gode于100ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升温至250℃，注入560nm处吸收度为50的cdse量子点。随后以2ml/h的速度滴加0.5ml s-tbp溶液。随后降低温度至180℃，加入25mmol醋酸锌，75mmol油酸，40gode，通入氮气排气30分钟。升高温度至300℃，注入10.5ml s-tbp溶液，反应3分钟，停止反应，提纯。溶于1ml ode中。
78.取2mmol醋酸镉，5mmol油酸，10gode于100ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升温至250℃，注入上述量子点。随后以2ml/h的速度滴加0.5ml s-tbp溶液。
79.表4
80.能量(ev)cdsecdscd
0.05
zn
0.95
scds导带底-3.76-3.5-2.36-3.5价带顶-5.5-5.92-6.091-5.92
81.实施例5
82.绿cdses/znses/znse/zns/cdzns核壳量子点的合成：将4mmol醋酸锌、4.6g油酸、10ml ode放置于100ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升高温度至310℃，注入472nm处吸收度为50的cdses量子点，随后注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20min。降温至180℃，加入40mmol醋酸锌，80mmol油酸，20ml ode溶液，通入氮气排气30min，升高温度至310℃，注入1.5ml se-top溶液，反应20分钟，降温至290℃，以10ml/h的速度滴加10ml s-top溶液，滴加完后，以同样的速度滴加5ml s-top与5ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，滴加结束后，停止反应。
83.表5
84.能量(ev)cdsesznsesznseznscdzns导带底-3.656-2.6-2.75-2.3-2.42价带顶-5.668-5.946-5.57-6.1-6.082
85.实施例6
86.绿cdses/cdznses/znses/zns/cd
0.08
zn
0.92
s/cd
0.04
zn
0.96
s/cd
0.12
zn
0.88
s核壳量子点的合成：将4mmol醋酸锌、0.2mmol醋酸镉、4.6g油酸、10ml ode放置于100ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升高温度至310℃，注入472nm处吸收度为50的cdses量子点，随后注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20min。降温至180℃，加入40mmol醋酸锌，80mmol油酸，20ml ode溶液，通入氮气排气30min，升高温度至310℃，注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20分钟，降温至290℃，以10ml/h的速度滴加10ml s-top溶液，滴加完后，以同样的速度滴加2.5ml s-top与2ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，滴加结束后，以同样的速
度滴加2.5ml s-top与1ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，滴加结束后，以同样的速度滴加2.5ml s-top与3ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，停止反应。
87.表6
[0088][0089]
实施例7
[0090]
绿inp/znses/zns/cdzns核壳量子点的合成：称取0.15mmol(0.043g)醋酸铟、0.45mmol(0.1036g)十四酸、10ml ode放入50ml三颈烧瓶中，升温至180℃排气30分钟，然后降低温度至室温，注入0.1mmol(tms)3p和1ml top的混合溶液，然后升高温度至260℃，反应5分钟。然后降低温度至180℃，注入1ml硬脂酸锌-十八烯溶液(0.4mmol/ml)，升温至300℃，注入0.4ml的se-s-top溶液(将0.25ml se-top与0.25ml s-top混合即可)，反应15分钟，随后注入1ml硬脂酸锌-十八烯溶液，再注入0.2ml1mmol/ml s-top溶液，反应15分钟，然后再注入2ml硬脂酸锌-十八烯溶液，滴加0.4ml s-top与0.2ml油酸镉的混合液，滴加结束后，停止反应。
[0091]
表7
[0092]
能量(ev)inpznsesznscdzns导带底-3.65-2.525-2.3-2.36价带顶-5.00-5.835-6.1-6.092
[0093]
实施例8
[0094]
inp/cd
0.1
zn
0.9
se
0.8s0.2
/cd
0.05
zn
0.95
se
0.5s0.5
/znses/zns/cdzns核壳量子点的合成：称取0.15mmol(0.043g)醋酸铟、0.45mmol(0.1036g)十四酸、10ml ode放入50ml三颈烧瓶中，升温至180℃排气30分钟，然后降低温度至室温，注入0.1mmol(tms)3p和1ml top的混合溶液，然后升高温度至260℃，反应5分钟。然后降低温度至180℃，加入40mmol醋酸锌，0.5mmol醋酸镉，80mmol油酸，20ml ode溶液，通入氮气排气30min，升高温度至310℃，注入2.5ml se-s-top溶液(将2ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20分钟，注入1.25ml油酸镉(0.2mmol/ml)，注入2.5ml se-s-top溶液(将1.25ml se-top与1.25ml s-top混合即可)，反应20分钟，注入2.5ml se-s-top溶液(将1.25ml se-top与1.25ml s-top混合即可)，反应20分钟，降温至290℃，以10ml/h的速度滴加10ml s-top溶液，滴加完后，以同样的速度滴加5ml s-top与5ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，滴加结束后，停止反应。
[0095]
表8
[0096]
[0097][0098]
对比例1
[0099]
绿cdses/zns/cdzns核壳量子点的合成：将40mmol醋酸锌、30g油酸、50g ode放置于250ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升高温度至290℃，注入472nm处吸收度为50的cdses量子点，以10ml/h的速度滴加10ml s-top溶液，滴加完后，以同样的速度滴加5ml s-top与5ml油酸镉溶液(0.2mmol/ml)的混合液，滴加结束后，停止反应。
[0100]
表9
[0101]
能量(ev)cdsesznscdzns导带底-3.656-2.3-2.42价带顶-5.668-6.1-6.082
[0102]
对比例2
[0103]
绿cdses/cdznses/znses/zns核壳量子点的合成：将4mmol醋酸锌、0.2mmol醋酸镉、4.6g油酸、10ml ode放置于100ml三颈烧瓶中，升高温度至180℃，通入氮气排气30分钟。升高温度至310℃，注入472nm处吸收度为50的cdses量子点，随后注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20min。降温至180℃，加入40mmol醋酸锌，80mmol油酸，20ml ode溶液，通入氮气排气30min，升高温度至310℃，注入1.5ml se-s-top溶液(将1ml se-top与0.5ml s-top混合即可)，反应20分钟，降温至290℃，以10ml/h的速度滴加10ml s-top溶液，滴加结束后，停止反应。
[0104]
表10
[0105]
能量(ev)cdsescdznsesznseszns导带底-3.656-2.667-2.6-2.3价带顶-5.668-5.742-5.946-6.1
[0106]
对比例3
[0107]
红cdse/cds核壳量子点的合成：将2.4ml十二烷，7.6ml油胺和2ml提纯好的cdse量子点(560nm)溶液加入到100ml三颈烧瓶中，通气10分钟，加热到80℃。采用单前体cd(ddtc)2(0.1mmol/ml)包覆，每一次注入前驱体的量是通过cdse的消光系数和tem的尺寸校准后得出的。对于物质的量是2
×
10-7
mol的尺寸为3nm的cdse量子点，前五层的连续注入的单前体的量分别为0.08、0.11、0.15、0.2和0.26ml。第一次在80℃把前驱体注入到三颈烧瓶中，在此温度下维持5分钟后升温至160℃，在160℃下反应20分钟后停止加热，降温至80℃。后面每一层的反应方式同第一次一样。直至包覆到16层。
[0108]
表11
[0109]
能量(ev)cdsecds导带底-3.76-3.50价带顶-5.50-5.92
[0110]
对比例4
[0111]
inp/znses/zns核壳量子点的合成：称取0.15mmol(0.043g)醋酸铟、0.45mmol(0.1036g)十四酸、10ml ode放入50ml三颈烧瓶中，升温至180℃排气30分钟，然后降低温度至室温，注入0.1mmol(tms)3p和1ml top的混合溶液，然后升高温度至260℃，反应5分钟。然后降低温度至180℃，注入1ml硬脂酸锌-十八烯溶液(0.4mmol/ml)，升温至300℃，注入0.4ml的se-s-top溶液(将0.25ml se-top与0.25ml s-top混合即可)，反应15分钟，随后注入1ml硬脂酸锌-十八烯溶液，再注入0.2ml1mmol/ml s-top溶液，反应15分钟，停止反应。
[0112]
表12
[0113]
能量(ev)inpznseszns导带底-3.65-2.525-2.3价带顶-5.00-5.835-6.1
[0114]
量子点提纯方法：取10ml原液于50ml离心管，加入40ml丙酮，加热至约50℃，然后以8000转/分钟的速度高速离心沉淀3分钟；取出，倒掉上清液，得到沉淀物。
[0115]
将上述各实施例和对比例的量子点提纯后分散于甲基丙烯酸月桂酯中，得到量子点在450nm处吸收度为4的量子点分散体系；将上述量子点分散体系，4g丙烯酸聚合物，质量份为丙烯酸聚合物的5.3％的其他助剂混合，得到量子点胶水。准备厚度为100μm的pet膜层的水蒸汽透过率约为10g/m2·
24h，氧气透过率约为20cm3/m2·
24h
·
0.1mpa。在上述pet膜层上设置量子点胶水，然后在量子点胶水上再设置一上述pet膜层，然后固化量子点胶水形成厚度为100μm的量子点胶层，得到量子点膜。上述量子点胶水为基于丙烯酸聚合物的uv胶水。
[0116]
检测：
[0117]
采用上述量子点提纯方法提纯后，将沉淀物溶解于甲苯，对制备的量子点溶液(450nm处吸收度为4)和上述量子点膜的性能进行检测，具体检测方法如下，检测结果见表13。
[0118]
量子产率的检测方法是：利用450nm蓝led灯作为背光光谱，利用积分球分别测试蓝背光光谱和透过量子点溶液或量子点膜的光谱，利用谱图的积分面积计算量子点溶液或量子点膜的量子产率。
[0119]
量子点甲苯溶液的量子产率＝量子点甲苯溶液的发射峰面积/(蓝背光峰面积-透过量子点甲苯溶液未被吸收的蓝峰面积)*100％；
[0120]
量子点膜的量子产率＝量子点膜的发射峰面积/(蓝背光峰面积-透过量子点膜未被吸收的蓝峰面积)*100％。
[0121]
发光稳定性的检测方法是：发光稳定性的测试方法主要包括在高温蓝光光照(70℃，0.5w/cm2)和高温高湿(65℃/95％rh)等老化条件下，检测量子点膜的量子产率变化。
[0122]
表13
[0123][0124][0125]
从表13数据可以看出，相比于对比例1的绿cdses/zns/cdzns核壳量子点，实施例1的绿cdses/cdznses/znses/zns/cdzns核壳量子点和实施例5的cdses/znses/znse/zns/cdzns核壳量子点在量子点膜中的初始量子产率分别提升了17％和13％，并且应用实施例1和实施例5的核壳量子点的量子点膜在经过1000h的高温蓝光光照、高温高湿老化后量子产率下降程度都非常小，而应用对比例1的核壳量子点的量子点膜在相同老化后量子产率明显下降，特别是在经过高温蓝光光照后量子点膜完全不发光了，表明对比例1的核壳量子点不抗光氧化和光水解，1000h的高温蓝光光照后量子点已经被完全消解或者缺陷态太多。
[0126]
相比于对比例2的绿cdses/cdznses/znses/zns核壳量子点，实施例1的绿cdses/cdznses/znses/zns/cdzns核壳量子点、实施例2的绿cdses/cdznses/znses/zns/cd
0.08
zn
0.92
s/cd
0.12
zn
0.88
s核壳量子点和实施例6的绿cdses/cdznses/znses/zns/cd
0.08
zn
0.92
s/cd
0.04
zn
0.96
s/cd
0.12
zn
0.88
s核壳量子点在量子点膜中的初始量子产率提升了4％～5％，应用实施例1、2、6的核壳量子点的量子点膜在1000h的高温蓝光光照、高温高湿老化后量子产率下降程度都非常小，而应用对比例2的核壳量子点的量子点膜在相同老化后量子产率明显下降，特别是在经过高温蓝光光照后量子点膜完全不发光了。再结合图4可知，在包覆完能带宽度最大的壳层后，量子点的光学性质(荧光峰位置和量子产率)几乎不受后续包覆壳层的影响，但是量子点的抗环境稳定性能够通过后续包覆能带宽度减小的壳层(相比于能带宽度最大的壳层)来获得大幅提升，从而实现了保证较高的量子产率的同时提升量子点的抗环境稳定性的效果。
[0127]
相比于对比例3的cdse/cds核壳量子点，实施例3的cdse/cdses/cds/cdses核壳量子点和实施例4的cdse/cds/cd
0.05
zn
0.95
s/cds核壳量子点在量子点膜中的初始量子产率分别提升了8％和12％，并且应用实施例3和实施例4的核壳量子点的量子点膜在经过1000h的高温蓝光光照、高温高湿老化后量子产率下降程度都非常小，而应用对比例3的核壳量子点的量子点膜在相同老化后量子产率明显下降，特别是在经过高温蓝光光照后量子点膜完全不发光了，同样表明了本公开实施例的核壳量子点实现了量子产率和抗环境稳定性的共同
提升。
[0128]
相比于对比例4的inp/znses/zns核壳量子点，实施例7的inp/znses/zns/cdzns核壳量子点和实施例8的inp/cd
0.1
zn
0.9
se
0.8s0.2
/cd
0.05
zn
0.95
se
0.5s0.5
/znses/zns/cdzns核壳量子点在量子点膜中的初始量子产率分别提升了4％和6％，应用实施例7和实施例8的核壳量子点的量子点膜在经过1000h的高温蓝光光照、高温高湿老化后量子产率基本没有下降，而应用对比例4的核壳量子点的量子点膜在相同老化后量子产率明显下降，特别是在经过高温蓝光光照后量子点膜的相对量子产率仅为5％，表明本公开的技术方案对于inp基核壳量子点的量子产率和抗环境稳定性的共同提升也是有效的。
[0129]
综上所述，本公开提供的核壳量子点具有很好的抗环境稳定性和较高的量子产率。
[0130]
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员为初始来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

技术特征：

1.量子点，其特征在于，包括半导体材料芯，依次设置于所述半导体材料芯的表面上的至少一个第一半导体材料壳，位于所述量子点最外层的第三半导体材料壳，以及位于所述第一半导体材料壳和所述第三半导体材料壳之间的第二半导体材料壳，在沿着所述半导体材料芯到所述第二半导体材料壳的径向方向上，所述半导体材料芯、所述第一半导体材料壳和所述第二半导体材料壳的导带底的能量依次升高，且对应的价带顶的能量依次降低，所述第三半导体材料壳的导带底低于所述第二半导体材料壳的导带底，所述第三半导体材料壳的价带顶高于所述第二半导体材料壳的价带顶；其中，各个所述第一半导体材料壳包含的化学元素相同或不同。2.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，包括位于所述第二半导体材料壳和所述第三半导体材料壳之间的至少一个第四半导体材料壳，在沿着所述第二半导体材料壳到所述第三半导体材料壳的径向方向上，所述第二半导体材料壳、所述至少一个第四半导体材料壳和所述第三半导体材料壳的导带底的能量依次降低，且对应的价带顶的能量依次升高；其中，各个所述第四半导体材料壳包含的化学元素相同或不同。3.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，包括设置在所述第二半导体材料壳上的第五半导体材料壳，和设置在所述第五半导体材料壳上的第六半导体材料壳，所述第六半导体材料壳的导带底高于所述第五半导体材料壳的导带底，且低于所述第二半导体材料壳的导带底，所述第六半导体材料壳的价带顶低于所述第五半导体材料壳的价带顶，且高于所述第二半导体材料壳的价带顶。4.根据权利要求3所述的量子点，其特征在于，所述第六半导体材料壳的导带底和所述第五半导体材料壳的导带底的能量差值不超过1.5ev，所述第五半导体材料壳的价带顶和所述第六半导体材料壳的价带顶的能量差值不超过2ev。5.根据权利要求1-4任一项所述的量子点，其特征在于，所述第二半导体材料壳和所述半导体材料芯的导带底之间的能量差小于等于1.5ev，所述半导体材料芯和所述第二半导体材料壳的价带顶之间的能量差小于等于0.7ev；或者，所述第二半导体材料壳和所述半导体材料芯的导带底之间的能量差小于等于1.4ev，所述半导体材料芯和所述第二半导体材料壳的价带顶之间的能量差小于等于1.2ev。6.根据权利要求1-4任一项所述的量子点，其特征在于，所述第二半导体材料壳的材料选自cds、zns或cd
x
zn
(1-x)
s，其中0<x<1。7.根据权利要求1-4任一项所述的量子点，其特征在于，所述半导体材料芯的材料选自cdse、cdses、cdznse、cdznses、inp、inznp、inznps或znsete。8.根据权利要求1-4任一项所述的量子点，其特征在于，各个所述第一半导体材料壳包括硒元素、硫元素中的至少一种和镉元素、锌元素中的至少一种，或各个所述第一半导体材料壳包括硒元素、硫元素中的至少一种和铟元素、锌元素中的至少一种。9.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述量子点选自cdses/cdznses/znses/zns/cdzns、cdses/znses/zns/cdzns、cdses/znse
m
s
(1-m)
/znse
n
s
(1-n)
/zns/cdzns、cdses/cds/znses/zns/cdzns、cdses/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdses/cds/zns/cds、cdses/cds/zns/cdzns、cdses/cd
y
zn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cd
z
zn
(1-z)
s、cdse
m
s
(1-m)
/cdse
n
s
(1-n)
/znses/zns/cdzns、cdses/cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdses/cdznse/znses/zns/cdzns、cdse/cdznses/znses/zns/cdzns、cdse/znses/zns/cdzns、
cdse/znse
m
s
(1-m)
/znse
n
s
(1-n)
/zns/cdzns、cdse/cds/znses/zns/cdzns、cdse/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdse/cds/zns/cdzns、cdse/cdses/znses/zns/cdzns、cdse/cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s/znses/zns/cdzns、cdse/cdznse/znses/zns/cdzns、cdse/cdses/cds/cdzns/zns/cdzns、cdse/cdzns/zns/cdzns、cdse/cdses/cds/cdses、cdse/cdzns/zns/cdzns/zns、cdse/cds/cd
x
zn
(1-x)
s/cds、cdse/cd
y
zn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cd
z
zn
(1-z)
s、cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdznses/znses/zns/cdzns、cdznses/znse
m
s
(1-m)
/znse
n
s
(1-n)
/zns/cdzns、cdznses/cds/znses/zns/cdzns、cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s
(1-d)
/znses/zns/cdzns/cdzns、cdznses/cds/zns/cds、cdznses/cds/zns/cdzns、cdznses/cd
y
zn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cd
z
zn
(1-z)
s、cdznses/cdses/znses/zns/cdzns、cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s
(1-d)
/cd
k
zn
(1-k)
se
l
s
(1-l)
/znses/zns/cdzns、cdznses/cdznse/znses/zns/cdzns、cdses/cdznses/znses/zns/cdzns、cdznse/cdznses/znses/zns/cdzns、cdznse/znses/zns/cdzns、cdznse/znse
m
s
(1-m)
/znse
n
s
(1-n)
/zns/cdzns、cdznse/cds/znses/zns/cdzns、cdznse/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、cdznse/cds/zns/cds、cdznse/cds/zns/cdzns、cdznse/cd
y
zn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cd
z
zn
(1-z)
s、cdznse/cdses/znses/zns/cdzns、cdznse/cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s
(1-d)
/znses/zns/cdzns、cdznse/znses/zns/cdzns、inp/znses/zns/cdzns、inp/znse
m
s
(1-m)
/znse
n
s
(1-n)
/zns/cdzns、inp/cds/znses/zns/cdzns、inp/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inp/cds/zns/cds、inp/cds/zns/cdzns、inp/cd
y
zn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cd
z
zn
(1-z)
s、inp/cdses/znses/zns/cdzns、inp/cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inp/cdznse/znses/zns/cdzns、inznp/znses/zns/cdzns、inznp/znse
m
s
(1-m)
/znse
n
s
(1-n)
/zns/cdzns、inznp/cds/znses/zns/cdzns、inznp/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inznp/cds/zns/cds、inznp/cds/zns/cdzns、inznp/cd
y
zn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cd
z
zn
(1-z)
s、inznp/cdses/znses/zns/cdzns、inznp/cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inznp/cdznse/znses/zns/cdzns、inznps/znses/zns/cdzns、inznps/znse
m
s
(1-m)
/znse
n
s
(1-n)
/zns/cdzns、inznps/cds/znses/zns/cdzns、inznps/cdznses/znses/zns/cdzns/cdzns、inznps/cds/zns/cds、inznps/cds/zns/cdzns、inznps/cd
y
zn
(1-y)
s/cd
x
zn
(1-x)
s/cd
z
zn
(1-z)
s、inznps/cdses/znses/zns/cdzns、inznps/cd
a
zn
(1-a)
se
c
s
(1-c)
/cd
b
zn
(1-b)
se
d
s
(1-d)
/znses/zns/cdzns、inznps/cdznse/znses/zns/cdzns、inznp/znses/zns/inzns、inp/znses/zns/inzns、inznp/znses/zns/inzns/inzns、inp/znses/zns/inzns/inzns、inznp/inznses/zns/inzns/inzns、inznp/inznses/zns/inzns、inp/inznses/zns/inzns、inznp/inznse/zns/inzns/inzns、inp/inznses/zns/inzns、inznp/inznse/zns/inzns、inp/inznse/zns/inzns、inznp/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inp/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inznp/inznse/inznses/zns/inzns、inp/inznse/inznses/zns/inzns、inznps/znses/zns/inzns、inznps/znses/zns/inzns/inzns、inznps/inznses/zns/inzns/inzns、inznps/inznses/zns/inzns、inznps/inznse/zns/inzns/inzns、inznps/inznse/zns/inzns、inznps/inznse/inznses/zns/inzns/inzns、inznps/inznse/inznses/zns/inzns、znsete/znse/znses/zns/inzns、znsete/znses/zns/inzns或znsete/znse/znses/zns/inzns/inzns，其中，x，y，z，m，n，a，b，c，d，l及k∈(0,1)；y>x，z>x；m>n；c≤d且a>b，或，a≤b且c>d；d≤l且b>k，或，b≤k且d>l。
10.根据权利要求1-4任一项所述的量子点，其特征在于，中间量子点的结构为：所述半导体材料芯/所述至少一个第一半导体材料壳/所述第二半导体材料壳，所述中间量子点的平均颗粒直径大于所述半导体材料芯的玻尔激子直径。11.根据权利要求1-4任一项所述的量子点，其特征在于，所述第二半导体材料壳的远离所述半导体材料芯的一侧的各壳层对所述量子点的荧光发射峰位置的改变程度在
±
2nm以内，对所述量子点的荧光量子产率的改变程度在
±
2％以内。12.根据权利要求1-4任一项所述的量子点，其特征在于，所述半导体材料芯的平均尺寸为2～15nm，所述第二半导体材料壳的厚度为1～10nm，所述第三半导体材料壳的厚度为2～15nm。13.根据权利要求1-4任一项所述的量子点，其特征在于，所述量子点包括1～5个所述第一半导体材料壳，全部所述第一半导体材料壳的总厚度为1～10nm。14.根据权利要求2所述的量子点，其特征在于，所述量子点包括0～5个所述第四半导体材料壳，全部所述第四半导体材料壳的总厚度为0～10nm。15.发光器件，其特征在于，其包括权利要求1-14任一项所述的量子点，所述发光器件的发光机理为光致发光或电致发光。

技术总结

本公开提供了一种量子点及含其的发光器件，量子点包括半导体材料芯，依次设置于半导体材料芯的表面上的至少一个第一半导体材料壳，位于量子点最外层的第三半导体材料壳，以及位于第一半导体材料壳和第三半导体材料壳之间的第二半导体材料壳，在沿着半导体材料芯到第二半导体材料壳的径向方向上，半导体材料芯、第一半导体材料壳和第二半导体材料壳的导带底的能量依次升高，且对应的价带顶的能量依次降低，第三半导体材料壳的导带底低于第二半导体材料壳的导带底，第三半导体材料壳的价带顶高于第二半导体材料壳的价带顶；其中，各个第一半导体材料壳包含的化学元素相同或不同。本公开提供的量子点具有很好的抗环境稳定性和较高的量子产率。和较高的量子产率。和较高的量子产率。