当前位置:首页  >  技术文章  >  油溶性 ZnSe/ZnS 核壳量子点(Oil-soluble ZnSe/ZnS Core/Shell QDs)介绍

油溶性 ZnSe/ZnS 核壳量子点(Oil-soluble ZnSe/ZnS Core/Shell QDs)介绍
更新时间:2026-07-27      阅读:176

油溶性 ZnSe/ZnS 核壳量子点(Oil-soluble ZnSe/ZnS Core/Shell QDs)

一、基础结构与定义

核层 ZnSe(硒化锌)宽带隙 Ⅱ-Ⅵ 半导体,本体带隙≈2.70 eV;壳层 ZnS(硫化锌)更宽带隙 ≈3.6~3.8 eV;属于Ⅰ 型核壳结构激子限域在 ZnSe 核内。油溶性来源:表面配位长链疏水有机配体

二、核心光学性质(最关键参数)

  1. 发光区间
    依靠量子限域效应,调控 ZnSe 核尺寸:
    紫光~蓝光发射:390 ~ 440 nm(无镉蓝光量子点主力体系)
  2. 荧光量子产率 PLQY
  • 裸 ZnSe 核:通常<20%,大量表面缺陷造成非辐射复合

  • ZnS 壳包覆(1~3 个单分子层 ML )PLQY 60%~85%壳太厚会增大界面应力、引发合金化,性能回落

  1. 峰宽 FWHM

    高质量热注入样品:16–25 nm色纯度优良

  2. 斯托克斯位移 & 荧光寿命

    斯托克斯位移较小;荧光寿命一般10–30 ns双指数衰减(激子发光 + 少量表面缺陷态)

  3. 壳生长光谱变化

    沉积 ZnS 壳时:第一激子吸收峰、PL 峰轻微红移(激子波函数向壳层渗透);同时荧光显著增强。

界面问题:长时间高温壳生长容易出现ZnSeₓS₁₋ₓ合金过渡层可调控但过度合金化会展宽发光峰。

三、主流合成路线(油相高温合成)

高温热注入法(Hot-injection)

介质:1 - 十八烯 ODE(非配位高沸点溶剂)
流程:
  1. 制备 ZnSe 核:Zn 前驱体(油酸锌)、Se 前驱体(TOP-Se)高温成核生长;提纯

  2. SILAR 逐层离子吸附法生长 ZnS 壳

    低温缓慢交替注入 Zn 源(油酸锌)、S 源(正辛硫醇 / TOP-S),避免新晶核生成;

  3. 乙醇 / 丙酮沉降提纯,重溶于氯仿 / 甲苯得到油溶性 ZnSe/ZnS。

四、优势 & 短板(对比 CdSe/ZnS、InP 量子点)

 优势

  1. 无镉 Cd-free,符合 RoHS、REACH 环保规范;生物毒性远低于镉系量子点

  2. 天然适合蓝光 / 紫光弥补 InP 量子点蓝光效率偏低的短板,是 QLED 无镉蓝光热门材料

  3. 相比裸 ZnSe:ZnS 壳隔绝氧气、水抗光漂白、光稳定性大幅提升

  4. 吸收延伸至紫外区,适合紫外光敏、三重态敏化应用

 短板

  1. 发光仅限蓝紫光无法覆盖绿、红波段;应用光谱受限

  2. 相比 CdSe 蓝光量子点最高 PLQY 仍存在差距,器件稳定性有待进一步优化

  3. 合成窗口窄,高质量窄分布样品合成难度高于 Cd 系

  4. 空穴注入势垒较高,蓝光 QLED 器件电荷平衡较难调控

五、典型应用(油溶性体系优先场景)

  1. 蓝光无镉 QLED 发光二极管(目前最核心方向)

  2. 光增益、激光、微腔发光材料(有机溶剂旋涂制备发光膜)

  3. 有机相三重态 - 三重态湮灭上转换(TTA-UC)光敏剂

  4. 紫外 - 蓝区荧光标记(非水相体系;如需细胞成像必须配体交换转为水溶性)

  5. 光电探测、量子点光敏体系、非线性光学研究



电话 询价

产品目录