專利名稱：通過表面處理改善半導(dǎo)體納米晶體的發(fā)光效率的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過表面處理改善半導(dǎo)體納米晶體的發(fā)光效率，更具體地涉及一種改 善由濕法化學(xué)方法制備的半導(dǎo)體納米晶體發(fā)光效率，不改變納米晶體的發(fā)光特性例如發(fā)光 波長和其分布的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)把半導(dǎo)體化合物材料制成納米尺寸晶體(納米晶體)時，量子限制效應(yīng)在比化 合物半導(dǎo)體材料體積激發(fā)子玻爾半徑更短的范圍中顯現(xiàn)出來。由于量子限制效應(yīng)，改變了 與半導(dǎo)體材料各自帶隙相應(yīng)的特征能量。當(dāng)能夠發(fā)射可見光的半導(dǎo)體化合物被制成納米晶 體時，半導(dǎo)體納米晶體化合物的頻帶隙能量開始增加，從而藍(lán)移，可以觀察到隨納米晶體尺 寸降低至特定尺寸，發(fā)光區(qū)域向藍(lán)色區(qū)域轉(zhuǎn)移。因為控制半導(dǎo)體納米晶體的特性、結(jié)構(gòu)、形 狀和尺寸能夠控制相應(yīng)的帶隙，可以得到范圍很廣的能級。近年來，已有許多努力嘗試通過濕法化學(xué)方法生長尺寸不同的納米晶體，其中用 在熱配位有機溶劑中的表面活性劑沉積前體材料。根據(jù)濕法化學(xué)方法，隨著納米晶體生長， 有機溶劑自然配位至納米晶體表面作為分散劑。因此，有機溶劑允許初始晶核生長至納米 尺寸水平。此外，濕法化學(xué)方法的優(yōu)點在于可以通過改變前體的濃度、有機溶劑的種類、合 成溫度和時間等來控制納米晶體的尺寸。然而，要合成的納米晶體的尺寸非常小，納米晶體 的表面積與體積之比增加，產(chǎn)生表面上的缺陷。因為這些缺陷相當(dāng)于能帶間隙間的能量陷 阱(energy trap)，它們降低了納米晶體的發(fā)光效率。此外，納米晶體越小，問題越嚴(yán)重。迄今為止報導(dǎo)的改善納米晶體發(fā)光效率的方法主要分為下列兩種方法。第一種方法是表面鈍化方法，其中在納米晶體的表面上涂布穩(wěn)定的有機或無機 材料以在其上形成保護(hù)膜。納米晶體的發(fā)光效率取決于包圍納米晶體表面的有機分散劑 的種類而不同。在這一點上，據(jù)報導(dǎo)當(dāng)在CdSe納米晶體表面上的烯丙胺或十二烷胺已被 三辛基膦酸代替時，納米晶體的發(fā)光效率顯示出40-50%的改善(Nano letters, 2001,1, 207-211)?；谂c有機保護(hù)膜相比無機保護(hù)膜顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性和明顯效果的事實，已 經(jīng)對無機保護(hù)膜進(jìn)行了許多研究。納米晶體通常具有一種結(jié)構(gòu)，由作為主體納米晶體的核 部分和作為無機保護(hù)膜的殼部分組成。核-殼結(jié)構(gòu)的納米晶體顯示出改善的發(fā)光效率，制 備該納米晶體的方法公開于美國專利號6，322，901和6，207，229中。報導(dǎo)了核-殼結(jié)構(gòu)的 納米晶體顯示出30-50%的改善的發(fā)光效率。然而，因為該制備方法包含令人討厭的涂布步 驟，并且因為涂布時納米晶體的發(fā)光波長和粒徑分布可能改變，該制備方法具有使發(fā)光波 長分布變寬的缺點。此外，由于核和殼部分間晶格失配以及由殼變厚所引起的界面張力，納
3米晶體的發(fā)光效率可能降低。此外，難以進(jìn)行涂布步驟，重復(fù)生產(chǎn)性能較差。此外，構(gòu)成核 和殼部分的材料特性限制了材料的選擇。第二種方法是合成新的納米晶體。本發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了具有改善發(fā)光效率的納 米晶體，推測為合金形式，其可以用簡單的方法合成，并提交了專利申請(韓國專利申請?zhí)?2003-0049547)。通過下面方法制備納米晶體混合至少兩種屬于相同類的前體和一種屬 于不同類的前體，并將該混合物加入至有機溶劑中。前體之間的反應(yīng)導(dǎo)致三組分納米晶體 的合成。與如上討論的具有核_殼結(jié)構(gòu)的納米晶體相比，由此合成的納米晶體顯示出改善 的發(fā)光效率，制備簡單并且容易。類似地，曾有報道說可以均質(zhì)合金形式制備三組分納米晶 體，或者根據(jù)前體的混合比例，三組分納米晶體可以具有梯度的組合物。此外，曾有另一個 報告，其中納米晶體為合金形式并具有改善的發(fā)光效率，其是通過在高溫下退火核-殼結(jié) 構(gòu)納米晶體合成(J. Am. Chem. Soc.，2003，125，8589-8594)。盡管上述討論的納米晶體顯示出改善的發(fā)光效率，但很少有關(guān)于可發(fā)光的納米晶 體發(fā)光效率的報導(dǎo)，特別是，在藍(lán)色區(qū)域(具有較高的能量)。該事實說明由小尺寸晶體表 面上形成的能量陷阱引起的問題仍然沒有解決。

發(fā)明內(nèi)容
從以下給出的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它適應(yīng)范圍將變得明顯。然而，應(yīng)當(dāng)理解該詳 細(xì)說明和具體實例，雖然表明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但僅僅是舉例說明，因為對于本領(lǐng) 域一般技術(shù)人員來說，根據(jù)該詳細(xì)說明，在本發(fā)明本質(zhì)和范圍內(nèi)的多種改變和變化將變得 顯而易見。因此，考慮到上述問題產(chǎn)生了本發(fā)明，由此本發(fā)明的一個特征是提供一種改善發(fā) 光納米晶體在整個發(fā)光光譜范圍，特別是藍(lán)色區(qū)域的發(fā)光效率，在表面處理后不改變納米 晶體的發(fā)光性能的方法。本發(fā)明的另一個特征是提供一種通過表面處理顯示出改善的發(fā)光效率的化合物 半導(dǎo)體納米晶體。本發(fā)明的又一個特征是提供一種包含該納米晶體的有機場致發(fā)光器件。根據(jù)本發(fā)明的一個特征，提供了一種改善由濕法化學(xué)方法合成的半導(dǎo)體納米晶體 發(fā)光效率的方法，該方法包括合成后用還原劑表面處理半導(dǎo)體納米晶體的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，提供了一種已經(jīng)用還原劑表面處理的半導(dǎo)體納米晶 體。根據(jù)本發(fā)明的又一個特征，提供了一種有機場致發(fā)光器件，其含有包括發(fā)光層的 多個有機和無機層，其中發(fā)光層包含用還原劑表面處理的半導(dǎo)體納米晶體。本發(fā)明的目的通過以下實現(xiàn)1. 一種改善半導(dǎo)體納米晶體發(fā)光效率的方法，包括用還原劑表面處理半導(dǎo)體納米 晶體。2.條目1的方法，其中通過濕法化學(xué)方法合成半導(dǎo)體納米晶體。3.條目1的方法，其中半導(dǎo)體納米晶體為核-殼、合金或梯度結(jié)構(gòu)，由至少一種材 料制成，材料選自 CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、GaN, GaP、GaAs、InP 禾口 InAs0
4.條目1的方法，其中還原劑為氫陰離子-產(chǎn)生鹽、有機還原劑、還原性氣體或包 含該氣體的溶液例如氫化硼鈉、硼氫化鋰、氫化鋰鋁、胼、氫氣、硫化氫或氨氣。5.條目1的方法，其中納米晶體的表面被還原或氧化成一種狀態(tài)，其中用有機分 散劑配位納米晶體并在與該分散劑具有親和力的溶劑中分散納米晶體。6.條目4的方法，其中分散劑至少為一種選自C2_18烷基羧酸、C2_18鏈烯基羧酸、 c2_18烷基磺酸、c2_18鏈烯基磺酸、c2_18膦酸、c2_18烷基胺、c2_18鏈烯基胺的化合物和其鹽。7.條目5的方法，其中分散劑為至少一種選自油酸、硬脂酸、棕櫚酸、己基膦酸、正 辛基膦酸、十四烷基膦酸、十八烷基膦酸、正辛胺和十六烷基胺的化合物。8.條目1的方法，其中納米晶體和還原劑以1 10-10 1的重量比混合。9.條目1的方法，其中納米晶體的表面處理在0-100°C進(jìn)行。10.條目1的方法，其中納米晶體的表面處理進(jìn)行1秒至2天。11.條目1的方法，其中納米晶體具有球形、棒形、三角形、四角錐形、立方形、盒形 或星形中的一種形狀或混合形狀。12.條目1的方法，其中納米晶體尺寸為l-50nm。13. 一種通過條目1的方法制備的半導(dǎo)體納米晶體。14. 一種有機電致發(fā)光器件，包括含有發(fā)光層的多個有機和無機層，其中發(fā)光層包 括條目13的半導(dǎo)體納米晶體。15. 一種半導(dǎo)體納米晶體，其具有化學(xué)還原或氧化的表面。


根據(jù)下文給出的詳細(xì)說明和附圖將更加充分地理解本發(fā)明，附圖僅是舉例說明， 不是限制本發(fā)明，其中圖1是本申請實施例1中制備的CdS納米晶體在表面處理前和表面處理后的光致 發(fā)光光譜；圖2是本申請實施例1中制備的CdS納米晶體在表面處理前和表面處理后的紫外 線吸收光譜；圖3是本申請實施例1中制備的CdS納米晶體的高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM) 圖像；圖4是本申請實施例1中制備的CdS納米晶體的透射電子顯微鏡圖像；和圖5是本申請實施例5中制造的有機場致發(fā)光器件的光致發(fā)光光譜。
具體實施例方式以下，將更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明。本發(fā)明中，半導(dǎo)體納米晶體的制備是通過本領(lǐng)域普通已知的濕法化學(xué)方法進(jìn)行 的，在下文詳細(xì)描寫。然而，本發(fā)明不局限于如下所述方法。為了通過濕法化學(xué)方法制備半導(dǎo)體納米晶體，納米晶體分散在其中的分散溶劑的 選擇是重要的。本發(fā)明中使用的溶劑應(yīng)該能配位至化合物半導(dǎo)體納米晶體的表面，體積足 夠大至可以控制半導(dǎo)體納米晶體的生長速度。此外，溶劑在晶體生長溫度下應(yīng)該是穩(wěn)定的， 能夠分散納米晶體使之處于溶劑配位至納米晶體表面的狀態(tài)。溶劑的實例包括，但是不局
5限于烷基膦、烷基氧膦、烷基胺等。優(yōu)選，單獨或結(jié)合使用膦(phosphine)、氧化膦、或具有高 沸點的大體積烷基胺，其中烷基具有約8-16個碳原子，并且氮原子配位至納米晶體表面。這些溶劑在空氣中是相對穩(wěn)定的，但是在高溫下可被氧化。因此，合成過程中溶劑 保持在惰性氣氛下，例如氮氣或氬氣。如有必要，溶劑可以保持在壓力下。如有必要，進(jìn)一步加入分散劑并配位至納米晶體以實現(xiàn)納米晶體在溶劑中的良好 分散。分散劑的具體實例包括，但是不局限于C2_18烷基羧酸、C2_18鏈烯基羧酸、C2_18烷基 磺酸、C2_18鏈烯基磺酸、C2_18膦酸、C2_18烷基胺、C2_18鏈烯基胺等?？梢允褂酶觾?yōu)選的油酸、 硬脂酸、棕櫚酸、己基膦酸、正辛基膦酸、十四烷基膦酸、十八烷基膦酸、正辛胺、十六烷基胺寸。反應(yīng)于溶劑中在適當(dāng)反應(yīng)條件下，例如大氣壓力和溫度下進(jìn)行。此時，優(yōu)選反應(yīng)系 統(tǒng)中的溫度分布較窄。反應(yīng)溫度取決于納米晶體的生長速度，可以隨要合成的材料的種類 而變化。反應(yīng)溫度通常為25-500°C，優(yōu)選為25-350°C。當(dāng)反應(yīng)溫度保持為恒定值時，將半 導(dǎo)體前體材料加料到反應(yīng)體系中。此時，重要的是控制進(jìn)料速率使得全部前體材料可以同 時加料到反應(yīng)體系中。至于半導(dǎo)體前體，分別加入金屬前體和硫?qū)倩锴绑w并使它們反應(yīng) 的方法是本領(lǐng)域普遍已知的[J. Am. Chem. Soc.，115，8706-8715 (1993)]。此外，存在加入單 組分前體并使其熱分解的已知方法[J. Mater. Chem.，9，2433-2437 (1999)]。在這種情況下， 使用可以容易地分散該前體的溶劑。溶劑應(yīng)該具有足夠低的粘度以控制前體溶液的進(jìn)料速 率，并且在反應(yīng)系統(tǒng)中是穩(wěn)定的。至于溶劑，優(yōu)選吡啶、烷基胺、烷基膦等。加入前體后，需要 快速分散反應(yīng)溶液中前體的攪拌器以及排出反應(yīng)時產(chǎn)生氣體的排氣口作為反應(yīng)器的組成 部分。在混合物保持預(yù)定時間使得量子點(quantum dots)生長為晶體形式后，結(jié)束反應(yīng)。 另一方面，在量子點為核-殼結(jié)構(gòu)情況下，進(jìn)一步加入無機前體來涂布核表面。當(dāng)注入用于 涂布核的前體時，前體慢慢地在預(yù)先確定的濃度范圍內(nèi)擴散，使其可以沉積在核表面上，不 形成另外的核。然后突然降低反應(yīng)溫度結(jié)束納米晶體的晶體生長。為此目的，進(jìn)一步加入具有相 對低沸點的有機溶劑。反應(yīng)溶液的熱量通過溶劑的蒸發(fā)被吸收?？梢越Y(jié)束晶體生長。因此， 控制溶劑的加入量使得反應(yīng)溫度降低至預(yù)先確定的溫度，由此結(jié)束晶體生長。由此制備的 納米晶體以膠體狀態(tài)分散在溶劑中。它們可以通過離心作用與溶劑分離。取決于反應(yīng)條件，半導(dǎo)體納米晶體可以具有多種形狀，例如球形、棒形、三角形 (tripods)、四角錐形(tetrapods)、立方形、盒形、星形等，可以用高分辨透射電子顯微鏡 (HRTEM)測定納米晶體的形狀和晶體表面。本發(fā)明中，用還原劑處理通過濕法化學(xué)方法制備的化合物半導(dǎo)體納米晶體。該還 原改善了半導(dǎo)體納米晶體的發(fā)光效率。本發(fā)明方法可以應(yīng)用于全部半導(dǎo)體納米晶體，與其種類無關(guān)。具體地，可以使用由 CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、GaN,GaP、GaAs、InP、InAs 或其混合物制成 的半導(dǎo)體納米晶體。另一方面，本發(fā)明方法可以不受限制地應(yīng)用于核-殼、梯度(gradient) 和合金型的納米晶體。半導(dǎo)體納米晶體的發(fā)光光譜范圍通常為300-1300nm。至于本發(fā)明中使用的還原劑，可以使用所有類型能夠產(chǎn)生氫陰離子的鹽例如氫化 硼鈉、硼氫化鋰、氫化鋰鋁、有機還原劑例如胼、所有能夠形成還原氣氛的氣體例如氫氣、硫化氫、氨氣等，以及溶解該氣體的溶液等。納米晶體與加入進(jìn)行還原的還原劑的重量比優(yōu)選為1 10-10 1。當(dāng)重量比超 出該范圍時，通過還原劑的氧化-還原反應(yīng)不足以處理納米晶體表面，或納米晶體表面被 還原劑污染?？捎糜谶€原的溶劑實例包括，但是不局限于芳香族溶劑例如甲苯、氯苯等，正烷烴 溶劑例如己烷、辛烷等，非極性溶劑例如二氯甲烷、氯仿等，醇例如乙醇、丙醇、丁醇等，極性 溶劑例如二甲基甲酰胺、四氫呋喃等。還原在0-100°C的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選10_50°C。當(dāng)還原溫度超過100°C時，出現(xiàn)納米 晶體結(jié)塊。當(dāng)還原溫度低于0°c時，反應(yīng)速率太低。顯現(xiàn)處理效果所需的處理時間隨納米晶 體的種類而變化，例如1秒至2天。如果處理時間不在該范圍內(nèi)，反應(yīng)可能不充分或可能出 現(xiàn)沉淀。根據(jù)本發(fā)明方法，半導(dǎo)體納米晶體的發(fā)光效率優(yōu)選改善大于30%，更加優(yōu)選改善 60%。用本發(fā)明方法表面處理的納米晶體可以用于多種應(yīng)用例如顯示器、傳感器、能源 領(lǐng)域，特別可以用于形成場致發(fā)光器件的發(fā)光層?？梢圆捎脻穹ɡ缬∷?、涂布、噴墨等來 形成使用半導(dǎo)體納米晶體的發(fā)光層。由此形成的發(fā)光層優(yōu)選厚度為50-100nm。場致發(fā)光器件可以具有通用結(jié)構(gòu)例如陽極/發(fā)光層/陰極、陽極/緩沖層/發(fā)光層 /陰極、陽極/空穴傳輸層/發(fā)光層/陰極、陽極/緩沖層/空穴傳輸層/發(fā)光層/陰極、陽 極/緩沖層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極、陽極/緩沖層/空穴傳輸層/發(fā) 光層/空穴阻擋層/陰極結(jié)構(gòu)等，但是不具體限于這些結(jié)構(gòu)。至于構(gòu)成緩沖層的材料，可以使用本領(lǐng)域為此目的通常使用的化合物。優(yōu)選實例 包括，但是不具體限于銅酞菁、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚亞苯基亞乙烯基和其衍 生物。至于構(gòu)成整個傳輸層的材料可以使用本領(lǐng)域中為此目通常使用的化合物，優(yōu)選使 用聚三苯基胺，但是本發(fā)明不具體限于該化合物。至于構(gòu)成電子傳遞層的材料，可以使用本領(lǐng)域中為此目的通常使用的化合物，優(yōu) 選使用聚鵬二唑，但是本發(fā)明不具體限于該化合物。至于構(gòu)成空穴阻擋層的材料，可以使用本領(lǐng)域為此目的通常使用的化合物。優(yōu)選 實例包括，但是不具體限于LiF、BaF2, MgF2等。本發(fā)明包含多個有機和無機層的有機場致發(fā)光器件不需要特殊的制造裝置和方 法?？梢愿鶕?jù)使用普通發(fā)光材料的傳統(tǒng)方法制造有機場致發(fā)光器件。在下文中，將參考下列實施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，這些實施例是為了舉例 說明，不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制。實施例1 合成CdS納米晶體并表面處理將16g三辛胺(在下文中，稱為'TOA' )、1.9g油酸和1.6mm0l氧化鎘同時裝入 具有回流冷凝器的125ml燒瓶中?；旌衔飻嚢杓訜嶂?00°C。另外，將硫(S)粉末溶解在三 辛基膦phpsphine (在下文中，稱為'TOP')中形成S-TOP絡(luò)合物溶液，硫濃度大約0. 1M。 將1.0ml S-TOP溶液快速送入到上述混合物中，然后攪拌反應(yīng)2分鐘。反應(yīng)完成后立即冷 卻反應(yīng)混合物至室溫。將乙醇作為非溶劑加入反應(yīng)混合物中，然后離心得到的混合物。通過傾注溶液分離沉淀物，并分散在8ml甲苯中以得到在甲苯中的CdS納米晶體溶液。抽樣 Iml CdS溶液，并向其中加入大約0.02g NaBH4。在室溫下攪拌得到的混合物大約30分鐘 以還原CdS納米晶體。CdS納米晶體表面處理前和表面處理后的光致發(fā)光光譜和UV吸收光譜分別顯示 在圖1和2中。如圖1所示，在490nm觀察到發(fā)光峰值、FWHM(半最大值處的全寬)大約為 25nm。此外，可以觀察到表面處理沒有引起納米晶體中發(fā)光波長和其分布的任何改變，但是 增加了峰值的強度。處理后發(fā)光效率從10%增加到85%。如圖2所示，表面處理幾乎沒有 或沒有影響到UV吸收，兩種光譜顯示出彼此類似的輪廓。圖3為用還原劑表面處理后的 CdS納米晶體的高分辨透射電子顯微鏡(HR-TEM，刻度條(bar) = 5mm)圖像。HR-TEM證實 CdS納米晶體具有均勻的晶體結(jié)構(gòu)。圖4為用還原劑表面處理后的干燥CdS納米晶體粉末 的透射電子顯微鏡(TEM，刻度條=20mm)圖像。TEM圖像證實納米晶體具有均勻的粒徑分 布，因此以六方堆積結(jié)構(gòu)排列。實施例2 合成CdTe納米晶體并表面處理將16g Τ0Α,0. 5g油酸和0. 2mmol乙酸鎘同時裝入具有回流冷凝器的125ml燒瓶 中?；旌衔飻嚢杓訜嶂?80°C。另外，在TOP中溶解Te粉末形成Te-TOP絡(luò)合物溶液，Te濃 度大約0.2M。將0.5ml Te-TOP溶液快速地送入上述混合物中，然后攪拌反應(yīng)30秒。反應(yīng) 完成后立即冷卻反應(yīng)混合物至室溫。將乙醇作為非溶劑加入反應(yīng)混合物，然后離心得到的 混合物。通過傾注溶液分離沉淀物，并將其分散在5ml甲苯中以得到在甲苯中的CdTe納米 晶體溶液。抽樣Iml CdTe溶液，并向其中加入大約0.02g NaBH4。在室溫下攪拌得到的混 合物大約10分鐘以還原CdTe納米晶體。記錄CdTe納米晶體表面處理前和表面處理后的 光致發(fā)光光譜。光致發(fā)光光譜證實在622nm觀察到發(fā)光峰值，F(xiàn)WHM為60nm。此外，可以觀 察到表面處理后發(fā)光效率增加大約5倍。實施例3 合成CdSeS納米晶體并表面處理將16g T0A、0.5g油酸和0.4mmol氧化鎘同時裝入具有回流冷凝器的125ml燒瓶 中。混合物攪拌加熱至300°C。另外，將Se粉末溶解在TOP中形成Se-TOP絡(luò)合物溶液，Se 濃度大約為0. 25M，然后在TOP中溶解S粉末形成S-TOP絡(luò)合物溶液，S濃度大約為1. OM0 將0.9ml S-TOP溶液和0. Iml Se-TOP溶液快速注入到上述混合物中，然后攪拌反應(yīng)4分鐘。 反應(yīng)完成后立即冷卻反應(yīng)混合物至室溫。將乙醇作為非溶劑加入反應(yīng)混合物，然后離心得 到的混合物。通過傾注溶液分離沉淀物，并分散在IOml甲苯中以得到在甲苯中的CdSeS納 米晶體溶液。抽樣Iml CdSeS溶液，并向其中加入大約0.02g NaBH4。在室溫下攪拌得到的 混合物大約30分鐘以還原CdSeS納米晶體。記錄CdSeS納米晶體表面處理前和表面處理后 的光致發(fā)光光譜。光致發(fā)光光譜證實在552nm觀察到發(fā)光峰值，F(xiàn)WHM大約為40nm。此外， 可以觀察到表面處理后發(fā)光效率增加大約5倍。實施例4 合成CdSe納米晶體并表面處理將16g T0A、0.5g油酸和0.4mmol氧化鎘同時裝入裝有回流冷凝器的125ml燒瓶 中?；旌衔飻嚢杓訜嶂?00°C。另外，在TOP中溶解Se粉末形成Se-TOP絡(luò)合物溶液，Se濃 度大約1M。將Iml Se-TOP溶液快速地注入上述混合物中，然后攪拌反應(yīng)1分鐘。反應(yīng)完成 后立即冷卻反應(yīng)混合物至室溫。將乙醇作為非溶劑加入反應(yīng)混合物中，然后離心得到的混 合物。通過傾注溶液分離沉淀物，并分散在IOml甲苯中以得到在甲苯中的CdSe納米晶體溶液。抽樣Iml CdSe溶液，并向其中加入大約0.02g NaBH4。在室溫下攪拌得到的混合物 大約30分鐘。記錄CdSe納米晶體表面處理前和表面處理后的光致發(fā)光光譜。光致發(fā)光光 譜證實在520nm觀察到發(fā)光峰值，F(xiàn)WHM大約為35nm。此外，可以觀察到表面處理后發(fā)光效 率增加大約7倍。t施例5 :#用表面處理的CdSe納米晶體制誥場致發(fā)光器件用PEDOT (聚3，4-亞乙二氧基噻吩ethylenedioxythiophene)作為整個傳輸層旋 轉(zhuǎn)涂布在制圖的ITO基底上至厚度為50nm，然后在110°C烘干10分鐘。在得到的結(jié)構(gòu)上， 旋轉(zhuǎn)涂布在氯苯中1重量％的表面處理的CdSe納米晶體溶液，干燥形成厚度IOnm的發(fā)光 層。在發(fā)光層上沉積Alq3(三(8-羥基喹啉)鋁)形成厚度大約40nm的電子傳遞層。在 電子傳遞層上依次分別沉積LiF和鋁至厚度Inm和200nm，以制造場致發(fā)光器件。由此制造 的有機場致發(fā)光器件的發(fā)光光譜示于圖5。可以看出發(fā)光峰值在520nm附近，F(xiàn)WHM大約為 40nm。此外，器件的亮度為10Cd/m2，器件的效率大約為0. 1%。盡管為了舉例說明已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以 在不脫離所附權(quán)利要求書公開的本發(fā)明范圍和本質(zhì)內(nèi)作出多種改變，添加和替換。由此描述的本發(fā)明，很明顯在許多方面可以改變。這種變化不被認(rèn)為是脫離本發(fā) 明的本質(zhì)和范圍，所有這類的改變對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員來說是顯而易見的，確定為包 括在權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種改善半導(dǎo)體納米晶體發(fā)光效率的方法，包括在有機分散劑和溶劑的存在下制造包含半導(dǎo)體納米晶體的半導(dǎo)體納米晶體溶液；隨后向所述半導(dǎo)體納米晶體溶液中加入還原劑；其中所述有機分散劑配位到所述半導(dǎo)體納米晶體的表面且為選自C2 18烷基羧酸、C2 18鏈烯基羧酸、C2 18烷基磺酸、C2 18鏈烯基磺酸、C2 18膦酸、C2 18烷基胺、C2 18鏈烯基胺的化合物和其鹽的至少一種化合物，和所述還原劑選自氫化硼鈉、硼氫化鋰、氫化鋰鋁、肼、氫氣、硫化氫和氨氣。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述有機分散劑為選自油酸、硬脂酸、棕櫚酸、己基膦酸、正 辛基膦酸、十四烷基膦酸、十八烷基膦酸、正辛胺和十六烷基胺的至少一種化合物。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述溶劑選自甲苯、氯苯、辛烷、二氯甲烷、氯仿、乙醇、丙 醇、丁醇、和二甲基甲酰胺。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述半導(dǎo)體納米晶體和所述還原劑以1 10-10 1的重 量比混合。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述加入還原劑在0-100°C進(jìn)行。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述加入還原劑進(jìn)行1秒至2天。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述半導(dǎo)體納米晶體具有選自球形、棒形、三角形、四角錐 形、立方形、盒形和星形的形狀。
全文摘要
一種改善半導(dǎo)體納米晶體發(fā)光效率的方法，通過用還原劑表面處理改善發(fā)光效率和量子效率，不改變納米晶體的發(fā)光特性例如發(fā)光波長和其分布。
文檔編號C30B7/00GK101974335SQ201010269829
公開日2011年2月16日 申請日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者張銀珠, 成響淑, 田信愛 申請人:三星電子株式會社