RU2381304C1 - Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек - Google Patents
Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381304C1 RU2381304C1 RU2008134160/15A RU2008134160A RU2381304C1 RU 2381304 C1 RU2381304 C1 RU 2381304C1 RU 2008134160/15 A RU2008134160/15 A RU 2008134160/15A RU 2008134160 A RU2008134160 A RU 2008134160A RU 2381304 C1 RU2381304 C1 RU 2381304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quantum dots
- synthesis
- nuclei
- group
- surface modifier
- Prior art date
Links
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N trioctylphosphine oxide Chemical compound CCCCCCCCP(=O)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecene Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC=C CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- YYGNTYWPHWGJRM-UHFFFAOYSA-N (6E,10E,14E,18E)-2,6,10,15,19,23-hexamethyltetracosa-2,6,10,14,18,22-hexaene Chemical compound CC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)C YYGNTYWPHWGJRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MNZAKDODWSQONA-UHFFFAOYSA-N 1-dibutylphosphorylbutane Chemical compound CCCCP(=O)(CCCC)CCCC MNZAKDODWSQONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BHEOSNUKNHRBNM-UHFFFAOYSA-N Tetramethylsqualene Natural products CC(=C)C(C)CCC(=C)C(C)CCC(C)=CCCC=C(C)CCC(C)C(=C)CCC(C)C(C)=C BHEOSNUKNHRBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 2
- PRAKJMSDJKAYCZ-UHFFFAOYSA-N dodecahydrosqualene Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C PRAKJMSDJKAYCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 2
- -1 for example Natural products 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical class C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- 229940031439 squalene Drugs 0.000 claims description 2
- TUHBEKDERLKLEC-UHFFFAOYSA-N squalene Natural products CC(=CCCC(=CCCC(=CCCC=C(/C)CCC=C(/C)CC=C(C)C)C)C)C TUHBEKDERLKLEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001911 terphenyls Chemical class 0.000 claims description 2
- FIQMHBFVRAXMOP-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphane oxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C=CC=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 FIQMHBFVRAXMOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 abstract description 13
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical class [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 14
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L cadmium dichloride Chemical compound Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- GWOWVOYJLHSRJJ-UHFFFAOYSA-L cadmium stearate Chemical compound [Cd+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O GWOWVOYJLHSRJJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 5
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 5
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 5
- RMZAYIKUYWXQPB-UHFFFAOYSA-N trioctylphosphane Chemical compound CCCCCCCCP(CCCCCCCC)CCCCCCCC RMZAYIKUYWXQPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VQNPSCRXHSIJTH-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);carbanide Chemical compound [CH3-].[CH3-].[Cd+2] VQNPSCRXHSIJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- ZAKSIRCIOXDVPT-UHFFFAOYSA-N trioctyl(selanylidene)-$l^{5}-phosphane Chemical compound CCCCCCCCP(=[Se])(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZAKSIRCIOXDVPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZTSAVNXIUHXYOY-CVBJKYQLSA-L cadmium(2+);(z)-octadec-9-enoate Chemical compound [Cd+2].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O ZTSAVNXIUHXYOY-CVBJKYQLSA-L 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- GAAKLDANOSASAM-UHFFFAOYSA-N undec-10-enoic acid;zinc Chemical compound [Zn].OC(=O)CCCCCCCCC=C GAAKLDANOSASAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940118257 zinc undecylenate Drugs 0.000 description 2
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- RLECCBFNWDXKPK-UHFFFAOYSA-N bis(trimethylsilyl)sulfide Chemical compound C[Si](C)(C)S[Si](C)(C)C RLECCBFNWDXKPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L di(octadecanoyloxy)lead Chemical compound [Pb+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AXAZMDOAUQTMOW-UHFFFAOYSA-N dimethylzinc Chemical compound C[Zn]C AXAZMDOAUQTMOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 150000004771 selenides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02623—Liquid deposition
- H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
- C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02551—Group 12/16 materials
- H01L21/02557—Sulfides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02551—Group 12/16 materials
- H01L21/0256—Selenides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02601—Nanoparticles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению полупроводниковых квантовых точек типов ядро и ядро-оболочка методом коллоидного синтеза, которые могут быть использованы в производстве различных люминесцентных материалов, а также в качестве основы для производства сверхминиатюрных светодиодов, источников белого света, одноэлектронных транзисторов, нелинейно-оптических устройств, фоточувствительных и фотогальванических устройств. Способ получения полупроводниковых квантовых точек на основе халькогенидов металлов II или IV группы включает синтез ядер нанокристаллов из прекурсора, содержащего халькоген, и прекурсора, содержащего металл II или IV группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности, в качестве которого используют (аминоалкил)триалкоксисиланы. Синтез ядер осуществляют при постоянной температуре в пределах от 150 до 250°С в течение от 15 с до 1 часа и дополнительно проводят обработку реакционной смеси, содержащей ядра нанокристаллов, УФ-светом в течение 1÷10 мин и ультразвуком в течение 5÷15 мин. Технический результат заключается в повышении фотостабильности полупроводниковых квантовых точек до 34%, способности диспергироваться как в неполярных, так и в полярных растворителях, при сохранении и увеличении квантового выхода. 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.
Description
Изобретение относится к получению полупроводниковых квантовых точек типов ядро и ядро-оболочка методом коллоидного синтеза, обладающих высокой люминесценцией в видимом диапазоне спектра, высокой фотостабильностью и способных диспергироваться в различные растворители.
Данное изобретение может найти применение в производстве различных люминесцентных материалов, а также в качестве основы для производства сверхминиатюрных светодиодов, источников белого света, одноэлектронных транзисторов, нелинейно-оптических устройств, фоточувствительных и фотогальванических устройств.
Основой для современных способов коллоидного синтеза квантовых точек можно считать способ, предложенный в 1993 году Бавенди с соавторами (JACS, 115, 8706 (1993)). В типичном синтезе в реакционную колбу помещают координирующий растворитель-триоктилфосфиноксид, нагревают до 300°С в атмосфере аргона, а затем через септу шприцом вводят смесь диметилкадмия и триоктилфосфин селенида.
Недостатком способа является низкий квантовый выход флуоресценции за счет дефектности поверхности нанокристаллов, что приводит к появлению энергетических уровней, лежащих внутри запрещенной зоны. Эти уровни действуют как ловушки для электронов и дырок, что ухудшает люминесцентные свойства квантовых точек. Второй недостаток - применение токсичных органометаллических реагентов, самопроизвольно воспламеняющихся на воздухе.
Следующим шагом на пути улучшения люминесцентных свойств квантовых точек было наращивание на ядра полупроводниковой оболочки из более широкозонного полупроводника (J.Phys.Chem, 100, 468 (1996)). Такие квантовые точки более стабильны, чем получаемые способом, предложенным Бавенди, и более устойчивы к обработке при внедрении их в устройства. В типичном синтезе триоктилфосфиноксид нагревают до 350°С в атмосфере аргона, затем через септу вводят смесь диметилкадмия, триоктилфосфин селенида и триоктилфосфина. В итоге при температуре около 310°С формируются ядра квантовых точек CdSe. Далее для наращивания полупроводниковой оболочки при 300°С вводят смесь диметилцинка, бис(триметилсилил)сульфида и триоктилфосфина несколькими равными порциями. Описанный способ позволяет получать квантовые точки CdSe/ZnS с высоким квантовым выходом - вплоть до 50% при комнатной температуре. Таким образом, частично устраняются недостатки, присущие предыдущему способу.
Недостатком способа является широкое распределение по размеру (12-15%) ядер и конечных квантовых точек, следовательно, низкая чистота цвета. Также способ подразумевает использование пирофорных соединений, что крайне небезопасно.
Другой способ получения полупроводниковых нанокристаллов включает высокотемпературный синтез ядер, содержащих халькогенид шестой группы и металл второй группы, в органическом растворителе (опубликованная заявка США US 20060275544). Полученные данным способом нанокристаллы обладают высоким квантовым выходом (до 50% флуоресценции в видимом диапазоне спектра) с относительно узким распределением по размеру (полуширина пика флуоресценции не превышает 40 нм).
Недостатком способа является необходимость применения токсичных, пирофорных и нестабильных реагентов, что вызывает необходимость использования специального оборудования и соблюдения специальных условий, что не подходит для крупномасштабного синтеза. В указанном способе используется диметилкадмий - крайне токсичный, пирофорный, дорогой и нестабильный при комнатной температуре реагент (Murray et al., J.Am.Chem. Soc. 1993, 115, 8706-8715; Barbera-Guillem et al., U. S. Patent No. 6,179, 912; Peng et al., Nature 2000, 404, 69-61; Peng et al., J.Am.Chem. Soc. 1998, 120, 5343-5344). При температуре, необходимой для синтеза (340-360°С), диметилкадмий взрывается с высвобождением большого количества газа.
Недостатком способа также является то, что описанные выше методики не способны обеспечить монодисперсность квантовых точек: только CdSe можно синтезировать в относительно монодисперсном виде (Peng et al., JACS, 1998, 120, 10, 5343-5344) - путем контролирования концентрации мономеров в исходной реакционной смеси и регулирования времени роста кристаллов.
Известен способ получения полупроводниковых квантовых точек, включающий высокотемпературный синтез нанокристаллов из прекурсора халькогенида VI группы и прекурсора металла II или IV группы с использованием органического растворителя и модификатора поверхности (US 7105051, публикация 2006 г., МПК С30В 25/12). Это изобретение лучше предшественников, так как там не используются органометаллические прекурсоры, которые токсичны и пирофорны. При этом получаются квантовые точки высокого качества, малого размера и с узким распределением по размеру. При синтезе используется некоординирующий растворитель.
Недостатком способа является то, что, несмотря на значительные успехи в совершенствовании оптических свойств КТ (квантовый выход, ширина пика флуоресценции), не удавалось добиться достаточной фотостабильности синтезируемых нанокристаллов. Предполагается, что при облучении полученных вышеописанными способами нанокристаллов УФ светом на воздухе произойдет значительное падение флуоресценции. Исключение - квантовые точки состава CdSe/ZnS, но при этом обязательно используются токсичные и пирофорные органометаллические прекурсоры. Это не позволяет проводить крупномасштабный синтез, что существенно снижает возможность широкого применения КТ в различных областях науки и техники.
Многие недостатки, указанные выше, например невозможность крупномасштабного производства, необходимость использования органометаллических прекурсоров, устраняются изобретением по опубликованной заявке США №20070295266, которое является наиболее близким аналогом заявляемого изобретения.
Известный способ получения полупроводниковых квантовых точек, взятый за прототип, включает высокотемпературный синтез ядер нанокристаллов из прекурсора халькогенида 6-й группы и прекурсора металла 2-й группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности (заявка США №20070295266, класс С30В 13/02, 117/53, опубликована 27.12.2007 г.). В этом способе для повышения квантового выхода наращивается полупроводниковая оболочка, содержащая металл 2-й группы и халькогенид 6-й группы.
Недостатком данного способа является предполагаемая низкая фотостабильность получаемых квантовых точек, которая зависит в первую очередь от устойчивости связи координирующих лигандов с поверхностью наночастиц. Поверхность наночастиц очень напряженная, следствием чего является ее высокая реакционная способность и склонность к окислению. В вышеописанном методе синтеза используются поверхностно-активные вещества (триоктилфосфиноксид, гексадециламин и т.п.), которые не способны обеспечить устойчивую связь с поверхностью квантовых точек в течение длительного времени, что и приводит к фотоокислению последних и потере флуоресценции.
Полупроводниковые квантовые точки, синтезированные с использованием поверхностно-активного вещества, описанного в прототипе, диспергируются только в неполярных органических растворителях. Для осуществления перевода полупроводниковых квантовых точек в полярный растворитель необходимо изменить адсорбционный монослой на их поверхности. Производимая замена в адсорбционном монослое однополярного поверхностно-активного вещества на биполярное поверхностно-активное вещество требует дополнительных стадий обработки, приводя к значительному усложнению процесса синтеза и большим потерям флуоресценции.
Задачей данного изобретения является разработка способа, позволяющего получать полупроводниковые квантовые точки, обладающие высокой фотостабильностью и способные диспергироваться как в полярные, так и неполярные растворители без дополнительных стадий обработки, при сохранении или увеличении высокого квантового выхода.
Технический результат - повышение фотостабильности, обеспечение способности диспергироваться как в полярных, так и в неполярных растворителях без дополнительных стадий обработки.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе получения полупроводниковых квантовых точек на основе халькогенидов металлов II или IV группы, включающем синтез ядер нанокристаллов из прекурсора, содержащего халькоген, и прекурсора, содержащего металл II или IV группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности, согласно изобретению, в качестве последнего используют (аминоалкил)триалкоксисиланы, синтез ядер осуществляют при постоянной температуре в пределах от 150 до 250°С в течение от 15 с до 1 ч и дополнительно проводят обработку реакционной смеси, содержащей ядра нанокристаллов, УФ-светом в течение 1÷10 мин и ультразвуком в течение 5÷15 мин.
Существенность отличительных признаков объясняется следующим образом:
- облучение УФ-светом уменьшает количество дефектов на поверхности полупроводниковой квантовой точки, а обработка ультразвуком позволяет достичь более высокой степени дезагрегации ядер полупроводниковых квантовых точек, что, в свою очередь, приводит к более однородному нарастанию оболочки. Это позволяет получать более однородные по размерам полупроводниковые квантовые точки с более высокой фотостабильностью по сравнению с полупроводниковыми квантовыми точками, синтезированными обычным способом;
- замена типичных поверхностно-активных веществ (триоктилфосфиноксид, гексадециламин и т.п.) на кремнийорганический модификатор поверхности, например (3-аминопропил)триметоксисилан, позволяет создать на поверхности полупроводниковой квантовой точки прочную кремнийорганическую оболочку, которая как предохраняет квантовые точки от окисления и воздействия гасителей флуоресценции, так и позволяет диспергировать нанокристаллы в полярные и неполярные растворители. Изначально кремнийорганическая оболочка гидрофобна, но при гидролизе в полярном растворителе переходит в гидрофильную форму благодаря наличию полярных гидроксильных групп на поверхности оболочки (Фиг 2).
В преимущественном варианте исполнения, когда наряду с фотостабильностью желательно получить повышенный квантовый выход, перед обработкой реакционной смеси УФ-светом и ультразвуком осуществляется наращивание полупроводниковой оболочки, содержащей халькогенид металла II группы с использованием (аминоалкил)триалкоксисиланов в качестве модификатора поверхности, при постоянной температуре в пределах от 150 до 230°С во временном интервале от 10 минут до 1 часа.
Повышенный квантовый выход и фотостабильность могут быть получены также, когда после обработки реакционной смеси УФ-светом и ультразвуком осуществляется наращивание полупроводниковой оболочки, содержащей халькогенид и металл II группы, с использованием (аминоалкил)триалкоксисиланов в качестве модификатора поверхности, при постоянной температуре в пределах от 150 до 230°С во временном интервале от 10 минут до 1 часа.
В отдельных случаях, в качестве прекурсоров металла II или IV группы используют прекурсоры цинка, кадмия, ртути, свинца.
В отдельных случаях, как при синтезе ядер, так и при наращивании полупроводниковой оболочки в качестве прекурсоров используют соли олеиновой, стеариновой и других жирных кислот, содержащие металлы II или IV группы, а также неорганические соли, например CdCl2.
В частном случае, в качестве прекурсора, содержащего халькоген, используют прекурсоры, содержащие серу, селен, теллур.
В частном случае, в качестве прекурсора, содержащего халькоген, используют его соединения с триоктилфосфиноксидом, трибутилфосфиноксидом, трифенилфосфиноксидом.
В частном случае, в качестве модификатора поверхности используют (3-аминопропил)триметоксисилан, (3-аминопропил)триэтоксисилан, а в качестве органического растворителя используют непредельные высококипящие углеводороды, например октадецен, сквален, а также дифенилы, терфенилы, дифениловый эфир или их производные.
В отдельных случаях, при синтезе ядра в дополнение к модификатору поверхности вводят гексадециламин.
Преимущества данного изобретения станут понятны из следующего детального примера его осуществления и прилагаемых фигур, на которых:
фиг.1 изображает схему синтеза квантовых точек структуры ядро-оболочка, где а) ввод прекурсора халькогенида VI группы в реакционную смесь при температуре 185°С, в результате реакции получение ядер полупроводниковых квантовых точек, покрытых (триаминоалкил)алкоксисиланом; б) очистка реакционной смеси, обработка УФ-светом и ультразвуком; в) ввод прекурсора металла IV группы и (триаминоалкил)алкоксисилана в реакционную смесь; г) ввод прекурсора халькогенида VI группы в реакционную смесь при температуре 240°С, в результате реакции получение полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка, покрытых (триаминоалкил)алкоксисиланом.
Условные обозначения:
1 - прекурсор металла (Cd, Zn, Hg, Pb, Cu, Mn);
2 - прекурсор халькогенида (Se, S, Те);
3 - (аминоалкил)триалкоксисилан;
4 - Me1Хал1;
5 - Me1Хал1/Me2Хал2;
фиг.2. - Гидролиз поверхности полупроводниковой квантовой точки, покрытой (аминоалкил)триалкоксисиланом, где:
R - алкильный радикал в аминоалкильной группе;
R' -алкильный радикал в алкоксисилановой группе.
Фиг.2 демонстрирует способность квантовых точек растворяться в воде;
фиг.3 - влияние природы модификатора поверхности на спектр флуоресценции квантовых точек;
фиг.4 - спектры флуоресценции полупроводниковых квантовых точек;
фиг.5 - спектры поглощения полупроводниковых квантовых точек;
фиг.6 - фотостабильность полупроводниковых квантовых точек.
Примеры
Пример 1. Получение ядер квантовых точек CdSe из стеарата кадмия
Для синтеза квантовых точек CdSe в 8 мл органического растворителя октадецена (90%) при комнатной температуре (25°С) вводится 0,068 г (0,1 ммоль) безводного стеарата кадмия (прекурсор кадмия) и 1 мл (3-аминопропил)триэтоксисилана. Реакционная смесь нагревается до 185°С и вводится 0,6 мл триоктилфосфин селенида (1 М раствор в триоктилфосфине). Полученные в ходе реакции ядра полупроводниковых квантовых точек охлаждаются до комнатной температуры (25°С). Реакционная смесь, содержащая ядра полупроводниковых квантовых точек, подвергается обработке УФ-светом1 (3 мин) и ультразвуком2 (10 мин).
[1Обработка УФ-светом осуществляется при помощи трансиллюминатора TFX-20 МС, длина волны 312 нм, 90 Вт;
2Обработка ультразвуком осуществляется при помощи ультразвуковой мойки Euronda, акустическая мощность - 40 Вт, рабочая частота - 50 кГц.]
Далее полученные квантовые точки диспергируются в неполярный или полярный растворитель.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 1 приведен на Фиг.4, где 3 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 1 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 1 приведен на Фиг.3, где 2 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 1 изобретения.
Анализ фотостабильности квантовых точек из примера 1 приведен на Фиг.6, где 1 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 1 изобретения.
Пример 2. Получение ядер квантовых точек CdSe из стеарата кадмия
Выполняется аналогично примеру 1, но вместе с (3-аминопропил)триэтоксисиланом в органический растворитель на первоначальной стадии синтеза а) вводится гексадециламин.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 2 приведен на Фиг.3, где 1 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 2 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Пример 3. Получение ядер квантовых точек CdS из стеарата кадмия
Выполняется аналогично примеру 1, но вместо прекурсора селена на стадии а) Фиг.1 вводится прекурсор серы.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 3 приведен на Фиг.4, где 1 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 3 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг.6, где 2 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 3 изобретения.
Пример 4. Получение ядер квантовых точек CdSe из стеарата кадмия
Выполняется аналогично примеру 2, но вместо органического растворителя октадецена используется дифениловый эфир.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 4 приведен на Фиг.4, где 6 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 4 изобретения.
Пример 5. Получение ядер квантовых точек ZnSe из стеарата цинка
Выполняется аналогично примеру 1, но вместо прекурсора кадмия берется прекурсор цинка.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 5 приведен на Фиг.4, где 2 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 5 изобретения.
Пример 6. Получение ядер квантовых точек PbSe из стеарата свинца
Выполняется аналогично примеру 2, но вместо прекурсора кадмия берется прекурсор свинца.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 6 приведен на Фиг.4, где 10 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 6 изобретения.
Пример 7. Получение ядер квантовых точек CdSe из хлорида кадмия
Выполняется аналогично примеру 1, но в качестве прекурсора кадмия берется безводный хлорид кадмия.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 7 приведен на Фиг.4, где 9 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 7 изобретения.
Пример 8. Получение ядер квантовых точек CdSe из хлорида кадмия
Выполняется аналогично примеру 7, но смесь нагревается до температуры 220°С.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 8 приведен на Фиг.4, где 8 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 8 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Пример 9. Получение ядер квантовых точек CdSe из хлорида кадмия
Выполняется аналогично примеру 7, но на стадиях получения ядер полупроводниковых квантовых точек берется соотношение Cd:Se, как 1:2.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 9 приведен на Фиг.4, где 7 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 9 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Пример 10. Получение ядер квантовых точек CdSe из олеата кадмия
Выполняется аналогично примеру 1, но в качестве прекурсора кадмия берется олеат кадмия.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 10 приведен на Фиг.4, где 5 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 10 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Пример 11. Получение квантовых точек типа ядро/оболочка CdSe/ZnSe
В полученную по примеру 1 реакционную смесь с ядрами полупроводниковых квантовых точек при комнатной температуре (25°С) вводится 0,072 мг (0,17 ммоль) ундецилената цинка (98%). Далее для приготовления полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка выполняются следующие стадии: а) после растворения ундецилената цинка (прекурсора цинка) при температуре 150°С охлаждение реакционной смеси до комнатной температуры; б) добавление (3-аминопропил)триэтоксисилана к реакционной смеси при комнатной температуре с последующим нагреванием (до 240°С); в) после добавления 0,17 мл триоктилфосфин селенида (1 М раствор в триоктилфосфине) и реакции охлаждение реакционной смеси до комнатной температуры.
Спектр флуоресценции квантовых точек из примера 11 приведен на Фиг.4, где 4 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 11 изобретения.
Спектры поглощения кадмийсодержащих квантовых точек приведены на Фиг.5.
Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг.6, где 3 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии с примером 11 изобретения.
| Сравнительные характеристики квантовых точек, полученных по изобретению и по прототипу. | ||||
| Номер примера | Состав квантовых точек | Свойства квантовых точек | ||
| Фотостабильность, % | Квантовый выход флуоресценции, % | Диспергируемость | ||
| Пример 1 | CdSe3 | +344 | 32 | В полярных и неполярных растворителях |
| Пример 3 | CdS | +21 | 21 | В полярных и неполярных растворителях |
| Пример 5 | ZnSe5 | Интенсивность не изменялась | 15 | В полярных и неполярных растворителях |
| Пример 6 | PbSe | Интенсивность не изменялась | 10 | В полярных и неполярных растворителях |
| Пример 11 | CdSe/ZnSe | -8 | 64 | В полярных и неполярных растворителях |
| Прототип | CdSe6 | -50 | 34 | Только в неполярных растворителях |
| Прототип | CdS7 | -19 | 18 | Только в неполярных растворителях |
| Прототип | CdSe/ZnSe8 | -42 | 60 | Только в неполярных растворителях |
Примечание. Для исследования фотостабильности использовалось облучение в течение 30 минут импульсным твердотельным Nd:YAG лазером модели FTSS 355-50 с длиной волны 355 нм, удельной мощностью излучения от 2,5 до 7,5 мВт/см2 и частотой импульсов 1 кГц.
3Для квантовых точек одного химического состава (например, CdSe) фотостабильность и квантовый выход флуоресценции варьируются в пределах погрешности измерений.
4«+» - возрастание интенсивности флуоресценции, «-»- падение интенсивности флуоресценции.
5Данные для прототипа отсутствуют.
6Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг.6, где 6 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии со способом получения квантовых точек CdSe по способу прототипа.
7Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг.6, где 4 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии со способом получения квантовых точек CdS по способу прототипа.
8Анализ фотостабильности данных полупроводниковых квантовых точек приведен на Фиг.6, где 5 соответствует данным по квантовым точкам, полученным в соответствии со способом получения квантовых точек CdSe/ZnSe по способу прототипа.
Из таблицы следует, что в сравнении с прототипом способ получения по изобретению обеспечивает улучшение свойств фотостабильности при сохранении квантового выхода и способности диспергироваться как в полярных, так и в неполярных растворителях, в отличие от прототипа.
Заявленный способ позволяет получать полупроводниковые квантовые точки типов ядро и ядро-оболочка, обладающие высокой фотостабильностью и способные диспергироваться в различные растворители без дополнительных стадий обработки, при сохранении заданных оптических свойств. Способ масштабируем до субкилограммовых количеств. Квантовые точки, полученные описанным способом, могут быть использованы для производства фотодетекторов в инфракрасной области, солнечных батарей, сверхминиатюрных светодиодов, источников белого света, одноэлектронных транзисторов и нелинейно-оптических устройств, а также в медицине в качестве оптических сенсоров, флуоресцирующих маркеров, фотосенсибилизаторов в медицине.
Claims (9)
1. Способ получения полупроводниковых квантовых точек на основе халькогенидов металлов II или IV группы, включающий синтез ядер нанокристаллов из прекурсора, содержащего халькоген, и прекурсора, содержащего металл II или IV группы, с использованием органического растворителя и модификатора поверхности, отличающийся тем, что в качестве последнего используют (аминоалкил)триалкоксисиланы, синтез ядер осуществляют при постоянной температуре в пределах от 150 до 250°С в течение от 15 с до 1 ч и дополнительно проводят обработку реакционной смеси, содержащей ядра нанокристаллов, УФ-светом в течение 1÷10 мин и ультразвуком в течение 5÷15 мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед обработкой реакционной смеси УФ-светом и ультразвуком осуществляют наращивание полупроводниковой оболочки, содержащей халькогенид металла II группы, с использованием (аминоалкил)триалкоксисиланов в качестве модификатора поверхности при постоянной температуре в пределах от 150 до 230°С во временном интервале от 10 мин до 1 ч.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после обработки реакционной смеси УФ-светом и ультразвуком осуществляют наращивание полупроводниковой оболочки, содержащей халькогенид металла II группы, с использованием (аминоалкил)триалкоксисиланов в качестве модификатора поверхности при постоянной температуре в пределах от 150 до 230°С во временном интервале от 10 минут до 1 ч.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при синтезе ядер в дополнение к модификатору поверхности вводят гексадециламин.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что используют прекурсоры, содержащие цинк, кадмий, ртуть, свинец.
6. Способ по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что как при синтезе ядер, так и при наращивании полупроводниковой оболочки в качестве прекурсоров используют соли олеиновой, стеариновой и других жирных кислот, содержащие металлы II или IV группы, а также неорганические соли, например CdCl2.
7. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что используют прекурсоры, содержащие серу, селен, теллур.
8. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в качестве прекурсора, содержащего халькоген, используют его соединения с триоктилфосфиноксидом, трибутилфосфиноксидом, трифенилфосфиноксидом.
9. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в качестве модификатора поверхности используют (3-аминопропил)триметоксисилан, (3-аминопропил)триэтоксисилан, а в качестве органического растворителя используют непредельные высококипящие углеводороды, например октадецен, сквален, а также дифенилы, терфенилы, дифениловый эфир или их производные.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008134160/15A RU2381304C1 (ru) | 2008-08-21 | 2008-08-21 | Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек |
| US13/060,046 US8633040B2 (en) | 2008-08-21 | 2009-08-18 | Method for synthesising semiconductor quantum dots |
| JP2011523766A JP5425201B2 (ja) | 2008-08-21 | 2009-08-18 | 半導体量子ドットの合成方法 |
| PCT/RU2009/000413 WO2010024724A2 (ru) | 2008-08-21 | 2009-08-18 | Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек |
| KR1020117006374A KR101329188B1 (ko) | 2008-08-21 | 2009-08-18 | 반도체 양자점의 합성방법 |
| EP09810291A EP2327815A4 (de) | 2008-08-21 | 2009-08-18 | Verfahren zur synthetisierung von halbleiterquantenpunkten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008134160/15A RU2381304C1 (ru) | 2008-08-21 | 2008-08-21 | Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2381304C1 true RU2381304C1 (ru) | 2010-02-10 |
Family
ID=41722172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008134160/15A RU2381304C1 (ru) | 2008-08-21 | 2008-08-21 | Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8633040B2 (ru) |
| EP (1) | EP2327815A4 (ru) |
| JP (1) | JP5425201B2 (ru) |
| KR (1) | KR101329188B1 (ru) |
| RU (1) | RU2381304C1 (ru) |
| WO (1) | WO2010024724A2 (ru) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2461813C1 (ru) * | 2011-04-08 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ прогнозирования фотостабильности коллоидных полупроводниковых квантовых точек со структурой ядро-оболочка в кислородсодержащей среде |
| WO2013066202A1 (ru) * | 2011-11-03 | 2013-05-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тк-1" | Люминесцентные чернила и способы контроля подлинности изделий |
| RU2505886C2 (ru) * | 2012-03-29 | 2014-01-27 | Александр Павлович Харитонов | Способ улучшения фотостабильности полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка с оболочкой из органических, металлоорганических или кремнийорганических соединений |
| RU2539757C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-01-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ формирования наноточек на поверхности кристалла |
| RU2540385C2 (ru) * | 2013-06-17 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Способ получения полупроводниковых коллоидных квантовых точек сульфида кадмия |
| RU2601451C1 (ru) * | 2015-04-23 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" | Способ получения коллоидных полупроводниковых квантовых точек селенида цинка |
| RU2607405C2 (ru) * | 2015-03-06 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" | Способ синтеза наночастиц полупроводников |
| RU2627378C2 (ru) * | 2012-02-03 | 2017-08-08 | Конинклейке Филипс Н.В. | Новые материалы и способы для диспергирования наночастиц в матрицы с высокими квантовыми выходами и стабильностью |
| RU2648084C2 (ru) * | 2012-10-25 | 2018-03-22 | Люмиледс Холдинг Б.В | Лиганды на основе полидиметилсилоксана для квантовых точек в кремнийорганических материалах |
| RU2685669C1 (ru) * | 2018-08-01 | 2019-04-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Способ получения коллоидных квантовых точек селенида цинка в оболочке хитозана |
| US10287490B2 (en) | 2012-10-25 | 2019-05-14 | Lumileds Llc | PDMS-based ligands for quantum dots in silicones |
| RU2692929C1 (ru) * | 2018-10-10 | 2019-06-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ коллоидного синтеза квантовых точек структуры ядро/многослойная оболочка |
| RU2774829C1 (ru) * | 2021-08-10 | 2022-06-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Волга" | Способ коллоидного синтеза квантовых точек бинарных полупроводников |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2570383B1 (en) * | 2010-05-11 | 2016-03-16 | Ocean's King Lighting Science&Technology Co., Ltd. | Method for preparing quantum dots of lead selenide |
| KR20140015763A (ko) | 2012-07-24 | 2014-02-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | Led 패키지 및 이를 갖는 표시 장치 |
| CN102816564B (zh) * | 2012-08-29 | 2014-07-09 | 上海交通大学 | 一种高荧光效率的二氧化硅包覆量子点的纳米复合发光材料的制法和用途 |
| KR101941173B1 (ko) | 2012-12-04 | 2019-01-22 | 삼성전자주식회사 | 양이온성 금속 칼코게나이드 화합물로 표면안정화된 나노입자 |
| US20140170786A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Juanita N. Kurtin | Ceramic composition having dispersion of nano-particles therein and methods of fabricating same |
| JP6242187B2 (ja) * | 2013-11-25 | 2017-12-06 | シャープ株式会社 | 半導体ナノ粒子蛍光体およびそれを用いた発光デバイス |
| RU2570830C2 (ru) * | 2014-04-17 | 2015-12-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Способ выделения и очистки квантовых точек, заключенных в оболочки оксида кремния |
| KR101628065B1 (ko) * | 2014-08-07 | 2016-06-08 | 주식회사 엘엠에스 | 발광 복합체, 이를 포함하는 조성물, 이의 경화물, 광학 시트, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 |
| KR101858318B1 (ko) | 2015-08-05 | 2018-05-16 | 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 | 코어쉘 구조 양자점의 인시츄 플라즈마 합성 방법 |
| KR102447531B1 (ko) | 2015-08-05 | 2022-09-27 | 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 | 단일 또는 다중 코어쉘 구조의 나이트라이드계 나노융합 구상체 |
| CN115759267A (zh) | 2015-11-27 | 2023-03-07 | 光子公司 | 用于与自旋存储的量子信息交互的系统、装置及方法 |
| JP6736047B2 (ja) * | 2016-02-15 | 2020-08-05 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | オゾン検知材料及びそれを用いたオゾン検知方法 |
| WO2018043238A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 富士フイルム株式会社 | 半導体ナノ粒子複合体の製造方法、半導体ナノ粒子複合体およびフィルム |
| KR102856154B1 (ko) | 2020-10-16 | 2025-09-04 | 삼성전자주식회사 | 양자점, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 전자 소자 |
| WO2025187732A1 (ja) * | 2024-03-08 | 2025-09-12 | 富士フイルム株式会社 | 分散液、光電変換膜、光電変換膜の製造方法、光検出素子およびイメージセンサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233013C2 (ru) * | 2002-03-06 | 2004-07-20 | Институт проблем химической физики РАН | Полупроводниковый электролюминесцентный источник света и способ его изготовления (варианты) |
| WO2005052996A2 (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | William Marsh Rice University | Methods and materials for cdse nanocrystal synthesis |
| CN101235284A (zh) * | 2008-02-04 | 2008-08-06 | 厦门大学 | 溶胶-凝胶固定水溶性量子点的方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPP004497A0 (en) * | 1997-10-28 | 1997-11-20 | University Of Melbourne, The | Stabilized particles |
| US6607829B1 (en) | 1997-11-13 | 2003-08-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Tellurium-containing nanocrystalline materials |
| US6179912B1 (en) | 1999-12-20 | 2001-01-30 | Biocrystal Ltd. | Continuous flow process for production of semiconductor nanocrystals |
| JP3835135B2 (ja) * | 2000-07-27 | 2006-10-18 | 三菱化学株式会社 | アミノ基を結合してなる半導体超微粒子 |
| EP1412563B1 (en) | 2001-07-30 | 2010-02-10 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Method of preparation of colloidal nanocrystals in non-coordinating solvents |
| US7405002B2 (en) * | 2004-08-04 | 2008-07-29 | Agency For Science, Technology And Research | Coated water-soluble nanoparticles comprising semiconductor core and silica coating |
| JP4565153B2 (ja) * | 2004-11-19 | 2010-10-20 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ナノ粒子の低温合成法 |
| KR100657639B1 (ko) * | 2004-12-13 | 2006-12-14 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 반도체 양자점의 대량 합성 방법 |
| JP2006192533A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Commiss Energ Atom | 有機コーティング層を有する無機ナノ結晶、それらの製造方法、および前記ナノ結晶により構成される材料 |
| US20090042032A1 (en) * | 2005-05-04 | 2009-02-12 | Agency For Science, Technology And Research | Novel water-soluble nanocrystals comprising a low molecular weight coating reagent, and methods of preparing the same |
| JP4568862B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2010-10-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | コアシェル型粒子及びその製造方法 |
| KR100817853B1 (ko) * | 2006-09-25 | 2008-03-31 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 점진적 농도구배 껍질 구조를 갖는 양자점 및 이의 제조방법 |
| US7892872B2 (en) * | 2007-01-03 | 2011-02-22 | Nanogram Corporation | Silicon/germanium oxide particle inks, inkjet printing and processes for doping semiconductor substrates |
| JP2010535692A (ja) * | 2007-08-06 | 2010-11-25 | エージェンシー フォー サイエンス,テクノロジー アンド リサーチ | カドミウムおよびセレン含有ナノ結晶複合材料を形成する方法ならびに該方法から得られるナノ結晶複合材料 |
| CN101215467B (zh) * | 2008-01-08 | 2010-06-02 | 上海大学 | 硅烷包裹ⅱ-ⅵ族半导体量子点的方法 |
| TWI372632B (en) * | 2008-12-31 | 2012-09-21 | Univ Chung Yuan Christian | Tunable fluorescent gold nanocluster and method for forming the same |
-
2008
- 2008-08-21 RU RU2008134160/15A patent/RU2381304C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-08-18 JP JP2011523766A patent/JP5425201B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-08-18 KR KR1020117006374A patent/KR101329188B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2009-08-18 US US13/060,046 patent/US8633040B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-08-18 EP EP09810291A patent/EP2327815A4/de not_active Withdrawn
- 2009-08-18 WO PCT/RU2009/000413 patent/WO2010024724A2/ru not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233013C2 (ru) * | 2002-03-06 | 2004-07-20 | Институт проблем химической физики РАН | Полупроводниковый электролюминесцентный источник света и способ его изготовления (варианты) |
| WO2005052996A2 (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | William Marsh Rice University | Methods and materials for cdse nanocrystal synthesis |
| CN101235284A (zh) * | 2008-02-04 | 2008-08-06 | 厦门大学 | 溶胶-凝胶固定水溶性量子点的方法 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2461813C1 (ru) * | 2011-04-08 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ прогнозирования фотостабильности коллоидных полупроводниковых квантовых точек со структурой ядро-оболочка в кислородсодержащей среде |
| WO2013066202A1 (ru) * | 2011-11-03 | 2013-05-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тк-1" | Люминесцентные чернила и способы контроля подлинности изделий |
| RU2503705C2 (ru) * | 2011-11-03 | 2014-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тк-1" | Люминесцентные чернила для криптозащиты документов и изделий от подделок, способ их нанесения, а также способы контроля подлинности таких изделий |
| RU2627378C2 (ru) * | 2012-02-03 | 2017-08-08 | Конинклейке Филипс Н.В. | Новые материалы и способы для диспергирования наночастиц в матрицы с высокими квантовыми выходами и стабильностью |
| RU2505886C2 (ru) * | 2012-03-29 | 2014-01-27 | Александр Павлович Харитонов | Способ улучшения фотостабильности полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка с оболочкой из органических, металлоорганических или кремнийорганических соединений |
| US10287490B2 (en) | 2012-10-25 | 2019-05-14 | Lumileds Llc | PDMS-based ligands for quantum dots in silicones |
| RU2648084C2 (ru) * | 2012-10-25 | 2018-03-22 | Люмиледс Холдинг Б.В | Лиганды на основе полидиметилсилоксана для квантовых точек в кремнийорганических материалах |
| US10035952B2 (en) | 2012-10-25 | 2018-07-31 | Lumileds Llc | PDMS-based ligands for quantum dots in silicones |
| RU2540385C2 (ru) * | 2013-06-17 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Способ получения полупроводниковых коллоидных квантовых точек сульфида кадмия |
| RU2539757C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-01-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ формирования наноточек на поверхности кристалла |
| RU2607405C2 (ru) * | 2015-03-06 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" | Способ синтеза наночастиц полупроводников |
| RU2601451C1 (ru) * | 2015-04-23 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" | Способ получения коллоидных полупроводниковых квантовых точек селенида цинка |
| RU2685669C1 (ru) * | 2018-08-01 | 2019-04-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Способ получения коллоидных квантовых точек селенида цинка в оболочке хитозана |
| RU2692929C1 (ru) * | 2018-10-10 | 2019-06-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ коллоидного синтеза квантовых точек структуры ядро/многослойная оболочка |
| RU2774829C1 (ru) * | 2021-08-10 | 2022-06-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Волга" | Способ коллоидного синтеза квантовых точек бинарных полупроводников |
| RU2777648C1 (ru) * | 2021-08-27 | 2022-08-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Сайтек Лабораторис" | Флуоресцентная многоцелевая наноразмерная метка и конъюгаты на её основе |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010024724A2 (ru) | 2010-03-04 |
| KR101329188B1 (ko) | 2013-11-13 |
| JP2012500175A (ja) | 2012-01-05 |
| US20110269297A1 (en) | 2011-11-03 |
| US8633040B2 (en) | 2014-01-21 |
| JP5425201B2 (ja) | 2014-02-26 |
| EP2327815A2 (de) | 2011-06-01 |
| KR20110059855A (ko) | 2011-06-07 |
| EP2327815A4 (de) | 2012-09-12 |
| WO2010024724A3 (ru) | 2010-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2381304C1 (ru) | Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек | |
| JP5907544B2 (ja) | ナノ粒子の製造方法 | |
| Singh et al. | Magic-sized CdSe nanoclusters: a review on synthesis, properties and white light potential | |
| KR101813689B1 (ko) | 반도체 나노 결정의 제조 방법 | |
| US20100289003A1 (en) | Making colloidal ternary nanocrystals | |
| JP5537731B2 (ja) | セレン化鉛量子ドットの製造方法 | |
| CN100572500C (zh) | 环糊精修饰的CdTe量子点的水相制备方法 | |
| JP2012515803A (ja) | ナノ粒子 | |
| US12305102B2 (en) | Method for producing a quantum dot nanoparticles, quantum dot nanoparticles prepared by the method, quantum dot nanoparticles having a core-shell structure, and light emitting element | |
| KR20110083718A (ko) | 형광성 나노입자, 그 제조방법 및 생물학 마킹에서의 이용방법 | |
| Perepelitsa et al. | Structural and optical properties of Ag2S/SiO2 core/shell quantum dots | |
| Karmakar | Quantum Dots and it method of preparations-revisited | |
| Xu et al. | Seed-mediated growth approach for rapid synthesis of high-performance red-emitting CdTe quantum dots in aqueous phase and their application in detection of highly reactive oxygen species | |
| Rathee et al. | Time controlled growth of CdSe QDs for applications in white light emitting diodes | |
| JP4817298B2 (ja) | 半導体ナノ粒子を分散した青色発光蛍光体 | |
| Mondal et al. | Electronic structure study of dual-doped II–VI semiconductor quantum dots towards single-source white light emission | |
| Zheng et al. | Emission and decay lifetime tunability in less-toxic quaternary ZnCuInS quantum dots | |
| KR100644968B1 (ko) | 생체적합성 실리콘 나노입자의 제조 방법 | |
| CN116606647B (zh) | 一种ZnS包壳Mn掺杂ZCIS五元量子点及方法和应用 | |
| JP4538646B2 (ja) | 高効率蛍光体の製造方法 | |
| KR101923431B1 (ko) | 빛을 이용한 단결정 형태의 CdTe 나노선 제조방법 | |
| KR20210018000A (ko) | 양자점 나노입자의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 양자점 나노입자, 코어-쉘 구조의 양자점 나노입자, 및 발광소자 | |
| Basavaraj et al. | A Facile Synthesis of TGA Stabilized ZnSe Quantum Dots for Energy Harvesting Applications | |
| RU2607405C2 (ru) | Способ синтеза наночастиц полупроводников | |
| KR102236315B1 (ko) | 양자점 나노입자의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 양자점 나노입자, 코어-쉘 구조의 양자점 나노입자, 및 발광소자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20101217 |
|
| HE4A | Change of address of a patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140409 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140822 |