Метод коллоидного синтеза

Сборка КТ методом коллоидного синтеза осуществляется в жидкой фазе. Например, для коллоидного синтеза нанокристалов CdSe, диметил кадмия и селеновую пудру растворяют в триалкилфосфине, затем полученную смесь впрыскивают в разогретый до температуры 350 °С триоктилфосфин. Выращивание зародышей нанокристаллов происходит при температуре 280…300 °С. Управляя параметрами технологического процесса, можно менять условия роста и получать нанокристаллы различного диаметра и формы.

На заключительном этапе производства КТ полученные нанокристаллы сверху покрывают материалом с широкой запрещенной зоной, например ZnS или CdS. Для этого в реакционную смесь медленно добавляют раствор, содержащий диэтил цинка Zn(Et)2 и триметилсилансульфид (CH₃)₃Si-S-Si(CH₃)₃.

Коллоидные квантовые точки – полупроводниковые нанокристаллы с размером в диапазоне 2-10 нанометров, состоящие из 10³ - 10⁵ атомов, созданные на основе неорганических полупроводниковых материалов Si, InP, CdSe и т.д., покрытые монослоем стабилизатора («шубой» из органических молекул, рис.1).

Отдельного внимания заслуживает вопрос стабилизации. Нам необходимо достичь не только заданной дисперсности, но и стабилизировать раствор во времени. Этого можно добиться за счет уменьшения энергии поверхностного натяжения на границе раздела фаз, что ведет к присутствию в системе кроме дисперсионной среды и дисперсной фазы еще одного компонента – стабилизатора дисперсной системы. Адсорбируясь на границе раздела фаз, он создает структурно-механический барьер и таким образом препятствует агрегации.

Возможными органическими стабилизаторами могут выступать любые нуклеофильные реагенты (должны содержать в себе металлкоординирующую группу, которая обычно является донором электронов электрон-дефицитным атомам) с длинноцепочечными радикалами (во избежание агломерации (слипания частиц)). Например, такие как: амины, тиолы, карбоновые кислоты (высшие кислоты).