图 1 CsPbBr3 钙钛矿结构量子点的结构图[2]

图 2 半导体量子点光致发光原理示意图[3]

由于这三种复合方式在不同的时间段进行，当量子点表面存在大量缺陷时，电子和空 穴的直接重组受到阻碍，而激子发光则被消弱。因此，在量子点的制备中，可以修改量子 点的表面以增加壳的保护，以减少其缺陷状态，增加激子态的发光。

1.3 量子点的合成方法

量子点的发光效率和光的转换率的提高是增加其在光电子领域和生物医学领域应用 所必需的条件之一。所以，在量子点材料的合成制备中，研究人员一直在寻找极好的制备

方法来减少量子点的内部缺陷。经过长时间不懈努力的摸索和深入研究，提出了多种物理 化学制备方法。比如：1）离子注入法[4]，2）沉淀法，3）胶体化学方法[5]等等，胶体化学 方法是最成熟的，合成得到的量子点颗粒细小并且分散均匀，制备方法操作简单容易控制， 主要分为两种方法，第一种为有机相的制备法，第二种为水相的制备法 。

1.3.1  离子注入法

离子注入法原理是：使待掺杂的原子（或分子）电离，再加速到一定的能量，使之注 入到晶体中，然后退火是杂质激活，达到掺杂的目的。用这种方法制备量子点，首先要选 好衬底，再在其上注入离子，最后对样品进行退火处理就可以制备而成。而在制备过程中 存在的缺点有已下几点：1）离子注入将在衬底上产生大量的晶格缺陷；2）生产效率比较 低；3）设备系统复杂，价格昂贵。

1.3.2  沉淀法

沉淀法制备量子点主要是利用物质在水中的溶解度较小的特点，在水溶液中进行化学 反应，生成沉淀。例如：ZnSe 量子点的制备，就是将单质 Se 转化为可溶于水的硒化合物， 然后再于 Zn2+离子进行化学反应，生成 ZnSe 沉淀。通常以硒粉为原料，在氮气的保护下， 使用 NaBH4、KBH4 等强还原剂直接将 Se2-离子[6]。这种方法制备的量子点主要缺点是受 原料试剂纯度的限制以及副反应的影响较大导致纯度偏低。

1.3.3  胶体化学法

（1）有机金属合成法

有机金属合成方法包括 250-400℃下降有机金属前体溶液的非金属或金属烷基烷基 化合物溶液解在配体溶液中，有机金属前体迅速溶解在高温下，让新的成核晶核生长变得 缓慢，最终增长缓慢的晶核逐渐成长为荧光量子点。该方法的优点是具有较高的荧光量子 产率，好的重现性，稳定性，单分散性，荧光半峰宽很狭窄，并且该合成法的量子点材料 单分散性和结晶度很好，因而该方法制成的量子点荧光强度和量子产率比较高[7]。

（2) 水相合成法

水相合成方法通常用铯离子或者碲离子为银离子前躯体，用阳离子 Zn2 +、Cd 2+ 或 Hg+ 作前躯体，多官能团含巯基小分子作为保护剂，加热回流，前躯体混合液体让 CdTe 量 子点不停成核并一直生长长大。在不同的合成条件下，荧光量子点产率可达到 20% ～ 50%左右[8]。但其也存在产生的量子点表面难以钝化，荧光量子产率下降，甚至发生荧光 熄灭现象等缺点。

1.3.4  实验方法的选择文献综述

本课题中的 CsPbX3（X = Cl，Br，I）钙钛矿量子点合成采用一种由 Murray 提出并被

广泛使用的溶剂热注入法。该方法是在高沸点的有机溶剂中通过前躯体热解制备量子点， 也就是将前躯体溶液注入进一定温度的配体溶液中。前躯体在高温下迅速热解并成核，晶 核缓慢生长成为量子点。与离子注入法、沉淀法等箱比较，它具有制备的量子点具有种类 多，荧光量子点产率高、光学性能优异、粒径可控等优点。因此，成为目前制备量子点的 主要方法，也促使人们探索新的实验条件来对其进行优化。