混合热注入法制备高效高色纯度蓝色量子点的突破性研究

《Optical Materials》：Enhancing the Efficiency and Color Purity of Blue Quantum Dots through hybrid heat injection method

本文报道了一种创新的混合热注入法，通过将Se-DPP和Te-TOP前驱体溶液在120°C预混合后注入反应体系，成功解决了ZnSe基量子点中Te掺杂不均匀导致的异相成核问题。该方法制备的ZnTeSe/ZnSe/ZnS核/壳/壳量子点展现出452 nm纯蓝光发射，量子产率（QY）超60%，半峰全宽（FWHM）从30 nm降至17 nm。经ZnCl2钝化后QY进一步提升至90%以上，为无镉量子点显示技术提供了关键技术路径。

　　

结果与讨论

将Te引入ZnSe量子点已被证实是将发射光从紫色调至蓝色的有效策略。然而在非混合注射法中，由于Te和Se反应活性差异，交替注入阴离子前驱体会导致元素分布不均甚至相分离。这种不均匀分布会不可逆地改变每个量子点的能带排列，从而加宽发射光谱并降低颜色纯度。本研究开发的混合热注入法通过平衡Se/Te前驱体化学活性，实现了晶体域内元素的均匀分布。

结论

本研究开发了一种能平衡Se/Te前驱体化学活性的新方法，成功避免了双阴离子不均匀分布和Te相关量子点的自成核现象。基于优化的ZnTeSe核量子点，构建的ZnTeSe/ZnSe/ZnS核/壳/壳量子点表现出高性能纯蓝光发射。该方法通过"混合注射"调控Te元素掺杂效果，并结合多层ZnSe壳包覆，使量子点尺寸从5 nm增长至11 nm，发光峰从428 nm红移至452 nm，半峰宽仅17 nm。最终通过ZnS包覆和ZnCl₂钝化处理，使光致发光量子产率突破90%。