一种量子点薄膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及量子点材料制备技术领域，尤其涉及一种量子点薄膜及其制备方法和应用。

背景技术：

目前量子点材料通过不同工艺和方法形成薄膜后被广泛应用于显示领域。例如，将红绿色量子点分散于特定的高分子树脂中，再通过成膜固化或者灌装固化，可形成相应的量子点背光膜，广泛应用于高色域液晶电视的背光源。例如，将量子点通过旋涂或者打印的方式在量子点发光二极管器件（qled）中制成薄膜，可以实现高亮度、低功率、高色域的量子点电致发光显示。但无论是哪一种应用方式，应用的效果和性能都与所用的量子点发光材料自身的发光性能密切相关。比如，目前基于含镉量子点的红绿蓝三基色qled器件效率均已超过10%，并且接近或者已经达到20%的理论极限值；而基于无镉量子点的qled器件效率要远远低于含镉量子点qled器件，最高报道效率为绿色无镉qled器件所达到的3%的效率，红色无镉qled器件效率仅为2%，而蓝色无镉qled器件还未有报道。这是由于无镉量子点在自身发光性能上还远低于经典含镉量子点造成的。

因为量子点是一种在三个维度尺寸上均被限制在纳米数量级的特殊材料，其表面存在着大量的悬挂键（danglingbonds），这些悬挂键中一部分连接着反应过程中所加入的有机配体（例如有机胺类、有机羧酸类、有机膦、硫醇等），另一部分则暴露于外界环境，容易与外界环境发生反应，同时暴露的悬挂键会在能带隙中形成缺陷态和缺陷能级，造成非辐射跃迁损失并导致量子点发光效率降低。通常会通过在暴露的悬挂键上连接有机配体或者在暴露的悬挂键外继续生长无机外半导体壳层，以尽可能地消除量子点表面暴露的悬挂键，从而有效钝化量子点，提高量子点发光效率。

在光电领域的半导体量子点材料体系中，无镉量子点因为具有量子点优异的发光特性且不含重金属镉（cd）而越来越受到关注。目前无镉量子点的制备采用的是与含镉量子点类似的金属有机物热分解热注入法，在量子点结构设计上也同样采用核壳结构来提高无镉量子点的发光效率和材料稳定性。但是由于无镉量子点核、制备所使用的前驱体种类和活性等方面与含镉量子点所存在的差异，使得无镉量子点在核壳结构体系的形成中晶体缺陷较无镉量子点严重，尺寸分布也不及无镉量子点均匀，进而造成无镉量子点的性能要大大落后于含镉量子点。

已有技术已经针对上述问题对无镉量子点的核壳结构设计和制备方法进行了优化。在专利us8247073b2中公开了一种具有非半导体缓冲半导体壳层的无镉量子点核壳结构，即在无镉量子点的内核和外壳之间插入了一层非半导体的硫族元素缓冲中间半导体壳层，可以改善无镉量子点的发光性能。但在该公开专利的实施例效果中绿色无镉量子点的发光量子产率仍均低于50%，发光峰宽在40-50纳米之间，相比于含镉量子点体系（绿色含镉量子点量子产率一般在70%以上）仍有一定差距。

因此需要进一步针对无镉量子点在核壳结构组成、前驱体种类和活性等方面的自身特点，有针对性地设计适合于无镉量子点的核壳结构和制备方法，继续提升无镉量子点的发光性能，从而提升基于无镉量子点的薄膜的性能和应用效果。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种量子点薄膜及其制备方法和应用，旨在解决现有无镉量子点薄膜发光效率不高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种量子点薄膜，其中，包括介质以及分散在所述介质中的量子点，所述量子点包括量子点核，包覆所述量子点核的金属层，包覆所述金属层的半导体壳层，其中，所述金属层中的金属元素选自zn、cd、hg、al、ga和in中的一种或多种。

所述的量子点薄膜，其中，所述量子点薄膜中，所述量子点的质量分数为0.01~40.0%，所述介质的质量分数为60.0%~99.99%。

所述的量子点薄膜，其中，所述量子点核的材料选自iii-v族半导体材料或iii-v族半导体材料与ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料。

所述的量子点薄膜，其中，所述半导体壳层的材料为ii-vi族半导体材料；

和/或所述半导体壳层的ii-vi族半导体材料选自znse、zns、znte、znses、znsete、znste、hgse、hgs、hgte、hgses、hgsete和hgste中的一种。

所述的量子点薄膜，其中，所述量子点核的材料选自inp或ingap，所述金属层中的金属元素选自zn或ga。

所述的量子点薄膜，其中，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料，所述金属层的金属元素选自zn；

和/或所述iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料选自inpzns、inpznse、inpznses、ingapznse、ingapzns和ingapznses中的一种。

所述的量子点薄膜，其中，所述量子点核的粒径为4-6nm，所述金属层中的金属元素选自zn或ga，所述量子点为绿光量子点或红光量子点。

所述的量子点薄膜，其中，所述量子点的粒径为4-8nm。

一种量子点薄膜的制备方法，其中，包括：

在含有分散剂和溶剂的反应体系中，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液；

向所述量子点核溶液中加入第二金属前驱体，在量子点核表面形成金属层；

在所述金属层表面形成半导体壳层，得到量子点；

将所述量子点与介质均匀混合，然后制成薄膜，即得到量子点薄膜；

其中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体、hg元素的前驱体、al元素的前驱体、ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或多种。

一种所述量子点薄膜的应用，其中，将所述量子点薄膜作为功能材料用于制备半导体器件

有益效果：本发明提供了一种量子点薄膜，包括介质以及分散在所述介质中的量子点，所述量子点包括量子点核，全部或部分包覆所述量子点核的金属层，包覆所述金属层或包覆金属层和所述量子点核的半导体壳层，其中，所述金属层中的金属元素选自zn、hg、al、ga和in中的一种或多种。所述金属层能够以量子点核表面的配体作为连接纽带，从而与量子点核相键合，促使量子点核表面活化，有利于进一步的量子点半导体壳层生长反应；同时所述金属层中的金属原子与量子点核通过上述键合所形成的晶体结构，能够有效地钝化量子点核表面、减少其表面缺陷以及减小核壳之间的晶格失配，从而增强了量子点的发光效率和尺寸均匀性；所述量子点外半导体壳层包覆在所述金属层外面，能够有效钝化金属层表面并减少其表面缺陷，同时金属层中的部分金属原子还能够与量子点外半导体壳层上的阴离子通过化学键结合形成晶体结构，从而减小量子点核壳之间的晶体失配，进一步提高量子点材料的发光效率和尺寸均匀性，能够使得量子点薄膜取得良好的性能，因而更能满足半导体应用对量子点材料的综合性能要求，是一种适合半导体器件及显示技术的理想量子点发光材料。

附图说明

图1为本发明量子点一种较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明量子点另一种较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种量子点薄膜及其制备方法和应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种量子点薄膜，其中，包括介质以及分散在所述介质中的量子点，所述的量子点薄膜中，所述量子点的质量分数为0.01~40.0%，所述介质的质量分数为60.0%~99.99%。

由于制备无镉量子点和含镉量子点所使用的前驱体在种类和活性等方面存在明显差异，这使得无镉量子点在核壳结构体系的形成中会存在更多的晶体缺陷以及不均匀的尺寸分布，从而导致无镉量子点材料的发光性能远远落后于含镉量子点材料的发光性能。

本发明所述的量子点包括量子点核，完全包覆或非完全包覆所述量子点核的金属层，包覆所述金属层或包覆金属层和所述量子点核的半导体壳层，其中，所述金属层中的金属元素选自zn、hg、al、ga和in中的一种或多种。

根据在制备过程中加入的第二金属前驱体的用量不同，可以制备得到一层完全包覆或非完全包覆所述量子点核的金属层。如图1所示，所述量子点沿径向方向从内至外依次包括量子点核10、包覆所述量子点核10的金属层20以及包覆所述金属层20的半导体壳层30。所述金属层20在所述量子点核10表面包覆的密度，因在制备过程中加入的第二金属前驱体的用量不同而存在一定的差异，形成被所述金属层完全包覆或非完全包覆的结构，但不妨碍所述金属层20在所述量子点核10表面的形成。

优选的，所述金属层包覆在量子点核表面，并能够以量子点核表面的配体为连接纽带与量子点核相键合，从而活化量子点核的表面，促进半导体壳层的生长反应；同时，所述金属层中的金属原子与量子点核通过上述键合形成的晶体结构，能够有效钝化量子点核表面从而减少其表面缺陷，所述晶体结构还能够有效减少量子点核与半导体壳层之间的晶格失配，从而提升量子点的发光效率和尺寸均匀性。

优选的，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料或iii-v族半导体材料与ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料；进一步优选的，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料，所述iii-v族半导体材料选自gan、gap、gaas、inp、inas、inasp、gaasp、ingap、ingaas、ingaasp等中的一种，但不限于此；进一步优选的，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料，所述iii-v族半导体材料选自gan、gap、gaas、inp、inas、inasp、gaasp、ingap、ingaas、ingaasp等中的一种，所述ii-vi族半导体材料选自znse、zns、znte、znses、znsete、znste、hgse、hgs、hgte、hgses、hgsete和hgste中的一种。作为优选的举例，所述合金半导体材料为inpzns、inpznse、inpznses、ingapznse、ingapzns和ingapznses等中的一种，但不限于此。

优选的，所述半导体壳层的材料为ii-vi族半导体材料。进一步优选的，所述半导体壳层的ii-vi族半导体材料选自znse、zns、znte、znses、znsete、znste、hgse、hgs、hgte、hgses、hgsete和hgste中的一种。

优选的，所述量子点的发光峰波长范围为400-700纳米。

优选的，所述量子点的发光峰的半高峰宽范围为20-100纳米。

在一种优选的实施方式中，所述量子点核的材料选自inp或ingap，所述金属层中的金属元素选自zn或ga；由于金属层中的zn或者ga原子具有与量子点核的inp或者ingap较为匹配的元素尺寸和晶格参数，且与量子点核的键合能力较强，因此能够有效地钝化表面及减小晶格失配。

进一步优选的，所述的量子点，其中，所述半导体外壳层的材料选自znse、zns和znses中的一种。此时，形成半导体外壳层的前驱体反应物的反应活性与所述金属层的反应活性匹配性更好，能够达到更有效的反应活化的效果。

在一种优选的实施方式中，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料，所述金属层中的金属元素选自zn。由于金属层中的zn原子具有与量子点核的iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料较为匹配的元素尺寸和晶格参数，且与量子点核的键合能力较强，因此能够有效地钝化表面及减小晶格失配。

进一步优选的，所述的量子点，其中，所述iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料选自inpzns、inpznse、inpznses、ingapznse、ingapzns和ingapznses中的一种。

更进一步优选的，所述的量子点，其中，所述半导体外壳层的材料选自znse、zns和znses中的一种。此时，形成半导体外壳层的前驱体反应物的反应活性与所述金属层的反应活性匹配性更好，能够达到更有效的反应活化的效果。

在一种优选的实施方式中，所述量子点的粒径为4-8nm，当粒径太大时，容易导致量子点内应力太大，使晶体内化学键断裂，形成晶格缺陷，影响发光。

进一步优选的，所述量子点为蓝光量子点，所述量子点核的粒径为2-4nm，所述金属层中的金属元素选自zn或ga。由于形成金属层的前驱体反应物具有高的反应活性，使用这些前驱体反应物在生成金属层的同时还能够增加半导体外壳层的生长速率，从而迅速生成半导体外壳层，有效抑制了量子点核的长大以及相应的波长红移。

另一进一步优选的，所述量子点为红光量子点或者绿光量子点，所述量子点核的粒径为4-6nm，所述金属层中的金属元素选自zn或ga。由于形成金属层的前驱体反应物具有低的反应活性，使用这些前驱体反应物在生成金属层的同时还能够减慢半导体外壳层的生长速率，从而让量子点核有充分的时间长大并实现相应的波长红移至绿色或红色波段。

在一种优选的实施方式中，本发明的量子点，其中，所述量子点包括量子点核，包覆所述量子点核的第一金属层，包覆所述第一金属层的第一半导体壳层，还包括完全包覆所述第一半导体壳层的第二金属层，包覆所述第二金属层的第二半导体壳层；其中，所述第一金属层中的金属元素和第二金属层中的金属元素均选自zn、hg、al、ga和in中的一种或多种。

所述第一金属层中的金属元素和第二金属层中的金属元素均选自zn、hg、al、ga和in中的一种或多种，也就是说所述第一金属层和第二金属层所选用的材料范围相同。需说明的是，所述第一金属层与所述第二金属层可以选用上述材料范围中相同的材料，也可以选用上述材料范围中不同的材料。

根据在制备过程中加入的第二金属前驱体的用量不同，可以制备得到将所述量子点核完全包覆或非完全包覆第一金属层。同样的，根据在制备过程中加入的第二金属前驱体的用量不同，可以制备得到将所述第一半导体壳层完全包覆或非完全包覆的第二金属层。如图2所示，所述量子点沿径向方向从内至外依次包括量子点核10、包覆所述量子点核10的第一金属层20以及包覆所述第一金属层20的第一半导体壳层30、包覆所述第一半导体壳层30的第二金属层40以及包覆所述第二金属层40的第二半导体壳层50。所述第一金属层20在所述量子点核10表面包覆的密度，因在制备过程中加入的第二金属前驱体的用量不同而存在一定的差异，但不妨碍所述第一金属层20在所述量子点核10表面的形成。所述第二金属层40在所述第一半导体壳层30表面包覆的密度，因在制备过程中加入的第二金属前驱体的用量不同而存在一定的差异，但不妨碍所述第二金属层40在所述第一半导体壳层30表面的形成。

优选的，所述第一金属层包覆在量子点核表面，并能够以量子点核表面的配体为连接纽带与量子点核相键合，从而活化量子点核的表面，促进第一半导体壳层的生长反应；同时，所述第一金属层中的金属原子能够与量子点核通过上述键合形成晶体结构，所述晶体结构能够有效钝化量子点核表面从而减少其表面缺陷，所述晶体结构还能够有效减少量子点核与第一半导体壳层之间的晶格失配，从而提升量子点的发光效率和尺寸均匀性。进一步地，所述第二金属层包覆在第一半导体壳层外面，并能够有效钝化第一半导体壳层表面从而减少其表面缺陷，进而增强量子点的发光效率，所述第二金属层中的金属原子还能够与第一半导体壳层外表面的阴离子以及第二半导体壳层内表面的阴离子通过化学键结合形成晶体结构，所述晶体结构能够进一步地减少量子点核壳之间的晶格失配，从而进一步地提升量子点的发光效率和尺寸均匀性。

优选的，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料或iii-v族半导体材料与ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料；进一步优选的，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料，所述iii-v族半导体材料选自gan、gap、gaas、inp、inas、inasp、gaasp、ingap、ingaas、ingaasp等中的一种，但不限于此；进一步优选的，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料，所述iii-v族半导体材料选自gan、gap、gaas、inp、inas、inasp、gaasp、ingap、ingaas、ingaasp等中的一种，所述ii-vi族半导体材料选自znse、zns、znte、znses、znsete、znste、hgse、hgs、hgte、hgses、hgsete和hgste中的一种。作为优选的举例，所述合金半导体材料为inpzns、inpznse、inpznses、ingapznse、ingapzns和ingapznses等中的一种，但不限于此。

优选的，所述第一半导体壳层的材料与所述第二半导体壳层的材料均选自ii-vi族半导体材料。进一步优选的，所述ii-vi族半导体材料选自znse、zns、znte、znses、znsete、znste、hgse、hgs、hgte、hgses、hgsete和hgste中的一种。也就是说，所述第一半导体壳层与所述第二半导体壳层所选用的材料范围相同。需说明的是，所述第一半导体壳层所选用的ii-vi族半导体材料与所述第二半导体壳层所选用的ii-vi族半导体材料可以相同，也可以不同。

优选的，所述量子点的发光峰波长范围为400-700纳米。

优选的，所述量子点的发光峰的半高峰宽范围为20-100纳米。

优选的，所述量子点的粒径为4-10nm，选择该粒径大小是由于粒径太大，容易导致量子点内应力太大，使晶体内化学键断裂，形成晶格缺陷，影响发光。

优选的，所述量子点核的材料选自inp或ingap，所述第一金属层和所述第二金属层中的金属元素选自zn或ga；进一步优选的，所述的量子点，其中，所述第一半导体壳层的材料和第二半导体壳层的材料均选自znse、zns和znses中的一种。

优选的，所述量子点核的材料为iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料，所述第一金属层和所述第二金属层中的金属元素选自zn。进一步优选的，所述的量子点，其中，所述iii-v族半导体材料和ii-vi族半导体材料所组成的合金半导体材料选自inpzns、inpznse、inpznses、ingapznse、ingapzns和ingapznses中的一种。进一步优选的，所述的量子点，其中，所述第一半导体壳层的材料和第二半导体壳层的材料均选自znse、zns和znses中的一种。

优选的，所述量子点的粒径为4-8nm，当粒径太大时，容易导致量子点内应力太大，使晶体内化学键断裂，形成晶格缺陷，影响发光。进一步优选的，所述量子点为蓝光量子点，所述量子点核的粒径为2-4nm，所述第一金属层和第二金属层中的金属元素选自zn或ga。优选的，所述量子点为红光量子点或者绿光量子点，所述量子点核的粒径为4-6nm，所述第一金属层和第二金属层中的金属元素选自zn或ga。

优选地，所述量子点薄膜中，用于分散所述量子点材料的介质包括至少一种高分子材料，即本发明量子点薄膜包括量子点和一种或一种以上的高分子材料。所述高分子材料可以为但不限于酚醛树脂、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷（pdms）、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯等中的一种。

优选地，所述介质包括至少一种高分子预聚物材料，即本发明量子点薄膜包括量子点材料和一种或一种以上的高分子预聚物材料。所述高分子预聚物材料可以为但不限于甲基丙烯酸甲酯预聚物、邻苯二甲酸和甘油生成的聚酯预聚物、环氧树脂预聚物、均苯四酸二酐与芳香二胺预聚物、酚醛树脂预聚物等中的一种。

优选地，所述介质包括至少一种低聚物材料，即本发明量子点薄膜包括量子点材料和一种或一种以上的低聚物材料，所述低聚物材料可以为但不限于二聚体、三聚体、四聚体等，例如不饱和聚酯、低分子量聚醚、丙烯酸酯低聚物、碳酸酯低聚物、低分子量聚酰胺、低分子量聚脲等。

优选地，所述介质包括至少一种小分子材料，即本发明量子点薄膜包括量子点材料和一种或一种以上的小分子材料，所述小分子材料可以为但不限于有机小分子材料，例如三(8-羟基喹啉)铝、α-npd（bis[n-(1-naphthyl)-n-phenyl-amino]biphenyl）、油酸、1-十八烯等，以及无机小分子材料例如金属铝、金属银、氧化锌、氧化钼、氯化铯、碳酸锂等有机小分子材料。

优选地，所述介质包括至少一种无机材料，即本发明量子点薄膜包括量子点材料和一种或一种以上的无机材料，所述无机材料可以为但不限于金属铝、金属银、氧化铟锡、氧化锌、氧化钼、氯化铯、碳酸锂、量子点、纳米棒、纳米线、纳米片、玻璃等。

优选地，所述介质包括至少一种主体介质材料，即本发明量子点薄膜包括量子点材料和一种或一种以上的主体介质材料。更优选地，所述主体介质材料包含至少一种有机材料，所述有机材料可以为但不限于三(8-羟基喹啉)铝、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚(9,9-二辛基芴-co-n-(4-丁基苯基)二苯胺)（tfb）、α-npd（bis[n-(1-naphthyl)-n-phenyl-amino]biphenyl）、油酸、1-十八烯、三辛基膦等中的一种。或更优选地，所述主体介质材料包含至少一种无机材料，所述无机材料可以为但不限于金属铝、金属银、氧化铟锡、氧化锌、氧化钼、氯化铯、碳酸锂、量子点、纳米棒、纳米线、纳米片、玻璃等。

本发明还提供了一种量子点薄膜的制备方法，其中，包括步骤：

在含有分散剂和溶剂的反应体系中，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液；

向所述量子点核溶液中加入第二金属前驱体，在量子点核表面形成金属层；

在所述金属层表面形成半导体壳层，得到量子点；

将所述量子点与介质均匀混合，然后制成薄膜，即得到量子点薄膜；

其中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体、hg元素的前驱体、al元素的前驱体、ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或多种。

采用本发明所述方法制备得到的量子点薄膜，包括介质以及分散在所述介质中的量子点，所述的量子点，在量子点核表面形成包覆所述量子点核的金属层，所述金属层能够以量子点核表面的配体为连接纽带与量子点核相键合，从而活化量子点核的表面，促进半导体壳层的生长反应；同时，所述金属层中的金属原子与量子点核通过上述键合形成的晶体结构，能够有效钝化量子点核表面从而减少其表面缺陷，所述晶体结构还能够有效减少量子点核与半导体壳层之间的晶格适配，从而提升量子点的发光效率和尺寸均匀性，能够使得量子点薄膜取得良好的性能，因而更能满足半导体应用对量子点材料的综合性能要求，是一种适合半导体器件及显示技术的理想量子点发光材料。

优选的，所述的量子点薄膜的制备方法，在所述金属层表面，或者所述量子点核和金属层表面形成半导体壳层的步骤中，所述半导体壳层的材料选自ii-vi族半导体材料。进一步优选的，所述半导体壳层的材料选自znse、zns和znses中的一种。

优选的，所述的量子点薄膜的制备方法，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，所述非金属前驱体为v族元素的前驱体，所述第一金属前驱体为iii族元素的前驱体。

具体的，所述iii族元素的前驱体包括：磷酸铝（aluminumphosphate）、醋酸铝（aluminumacetate）、乙酰丙酮铝（aluminumacetylacetonate）、碘化铝（aluminumiodide）、溴化铝（aluminumbromide）、氯化铝（aluminumchloride）、氟化铝（aluminumfluoride）、碳酸铝（aluminumcarbonate）、氰化铝（aluminumcyanide）、硝酸铝（aluminumnitrate）、氧化铝（aluminumoxide）、过氧化铝（aluminumperoxide）、硫酸铝（aluminumsulfate）、油酸铝（aluminumoleate）、硬脂酸铝（aluminumstearate）、十四烷酸铝（aluminummyristate）、十六烷酸铝（aluminumpalmitate）、磷酸镓（galliumphosphate）、醋酸镓（galliumacetate）、乙酰丙酮镓（galliumacetylacetonate）、碘化镓（galliumiodide）、溴化镓（galliumbromide）、氯化镓（galliumchloride）、氟化镓（galliumfluoride）、碳酸镓（galliumcarbonate）、氰化镓（galliumcyanide）、硝酸镓（galliumnitrate）、氧化镓（galliumoxide）、过氧化镓（galliumperoxide）、硫酸镓（galliumsulfate）、油酸镓（galliumoleate）、硬脂酸镓（galliumstearate）、十四烷酸镓（galliummyristate）、十六烷酸镓（galliumpalmitate）、磷酸铟（indiumphosphate）、醋酸铟（indiumacetate）、乙酰丙酮铟（indiumacetylacetonate）、碘化铟（indiumiodide）、溴化铟（indiumbromide）、氯化铟（indiumchloride）、氟化铟（indiumfluoride）、碳酸铟（indiumcarbonate）、氰化铟（indiumcyanide）、硝酸铟（indiumnitrate）、氧化铟（indiumoxide）、过氧化铟（indiumperoxide）、硫酸铟（indiumsulfate）、油酸铟（indiumoleate）、硬脂酸铟（indiumstearate）、十四烷酸铟（indiummyristate）、十六烷酸铟（indiumpalmitate）等中的至少一种，但不限于此。

具体的，所述v族元素的前驱体包括：tris-trimethylsilylphosphine、alkylphosphines（例如triethylphosphine、tributylphosphine、trioctylphosphine、triphenylphosphine、tricyclohexylphosphine）、碘化砷（aluminumiodide）、溴化砷（aluminumbromide）、氯化砷（arsenicchloride）、氧化砷（aluminumoxide）、硫酸砷（aluminumsulfate）、一氧化氮（nitricoxide）、硝酸（nitricacid）、硝酸铵（ammoniumnitrate）等中的至少一种，但不限于此。

进一步优选的，所述v族元素的前驱体选自n元素的前驱体、p元素的前驱体和as元素的前驱体中的一种或多种，所述iii族元素的前驱体选自ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或两种。

具体的，所述n元素的前驱体包括：一氧化氮（nitricoxide）、硝酸（nitricacid）和硝酸铵（ammoniumnitrate）等中的至少一种，但不限于此。所述p元素的前驱体包括三（三甲基硅基）磷酸盐（tris（trimethylsilyl）phosphine）或烷基膦类化合物（alkylphosphines）（例如三乙基磷（triethylphosphine）、三丁基磷（tributylphosphine）、三正辛基磷（trioctylphosphine）、三苯基膦（triphenylphosphine）和三环己基膦（tricyclohexylphosphine）），但不限于此。所述as元素的前驱体包括碘化砷（aluminumiodide）、溴化砷（aluminumbromide）、氯化砷（arsenicchloride）、氧化砷（aluminumoxide）和硫酸砷（aluminumsulfate）等中的至少一种，但不限于此。

具体的，所述ga元素的前驱体包括：磷酸镓（galliumphosphate）、醋酸镓（galliumacetate）、乙酰丙酮镓（galliumacetylacetonate）、碘化镓（galliumiodide）、溴化镓（galliumbromide）、氯化镓（galliumchloride）、氟化镓（galliumfluoride）、碳酸镓（galliumcarbonate）、氰化镓（galliumcyanide）、硝酸镓（galliumnitrate）、氧化镓（galliumoxide）、过氧化镓（galliumperoxide）、硫酸镓（galliumsulfate）、油酸镓（galliumoleate）、硬脂酸镓（galliumstearate）、十四烷酸镓（galliummyristate）和十六烷酸镓（galliumpalmitate），但不限于此。所述in元素的前驱体包括磷酸铟（indiumphosphate）、醋酸铟（indiumacetate）、乙酰丙酮铟（indiumacetylacetonate）、碘化铟（indiumiodide）、溴化铟（indiumbromide）、氯化铟（indiumchloride）、氟化铟（indiumfluoride）、碳酸铟（indiumcarbonate）、氰化铟（indiumcyanide）、硝酸铟（indiumnitrate）、氧化铟（indiumoxide）、过氧化铟（indiumperoxide）、硫酸铟（indiumsulfate）、油酸铟（indiumoleate）、硬脂酸铟（indiumstearate）、十四烷酸铟（indiummyristate）、十六烷酸铟（indiumpalmitate）等中的至少一种，但不限于此。

优选的，所述的量子点薄膜的制备方法，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，所述非金属前驱体为v族元素的前驱体和vi族元素的前驱体，所述第一金属前驱体为iii族元素的前驱体和ii族元素的前驱体。

具体的，所述v族元素的前驱体包括：tris-trimethylsilylphosphine、alkylphosphines（例如triethylphosphine、tributylphosphine、trioctylphosphine、triphenylphosphine、tricyclohexylphosphine）、碘化砷（aluminumiodide）、溴化砷（aluminumbromide）、氯化砷（arsenicchloride）、氧化砷（aluminumoxide）、硫酸砷（aluminumsulfate）、一氧化氮（nitricoxide）、硝酸（nitricacid）、硝酸铵（ammoniumnitrate）等中的至少一种，但不限于此。

具体的，所述vi族元素的前驱体包括：te、se、s元素与一些有机物所形成的化合物，具体为se-top、se-tbp、se-tpp、se-ode、se-oa(selenium-oleicacid)、se-oda(selenium-octadecylamine)、se-toa(selenium-trioctylamine)、se-odpa(selenium-octadecylphosphonicacid)、se-ola(selenium-oleylamine)、se-oca(selenium-octylamine)、te-top、te-tbp、te-tpp、te-ode、te-oa、te-oda、te-toa、te-odpa、te-ola、te-oca、s-top、s-tbp、s-tpp、s-ode、s-oa、s-oda、s-toa、s-odpa、s-ola、s-oca、烷基硫醇（例如己硫醇(hexanethiol)、辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二烷基硫醇(dodecanethiol)和十六烷基硫醇(hexadecanethiol)）、巯丙基硅烷(mercaptopropylsilane)等中的至少一种，但不限于此。

具体的，所述iii族元素的前驱体包括：磷酸铝（aluminumphosphate）、醋酸铝（aluminumacetate）、乙酰丙酮铝（aluminumacetylacetonate）、碘化铝（aluminumiodide）、溴化铝（aluminumbromide）、氯化铝（aluminumchloride）、氟化铝（aluminumfluoride）、碳酸铝（aluminumcarbonate）、氰化铝（aluminumcyanide）、硝酸铝（aluminumnitrate）、氧化铝（aluminumoxide）、过氧化铝（aluminumperoxide）、硫酸铝（aluminumsulfate）、油酸铝（aluminumoleate）、硬脂酸铝（aluminumstearate）、十四烷酸铝（aluminummyristate）、十六烷酸铝（aluminumpalmitate）、磷酸镓（galliumphosphate）、醋酸镓（galliumacetate）、乙酰丙酮镓（galliumacetylacetonate）、碘化镓（galliumiodide）、溴化镓（galliumbromide）、氯化镓（galliumchloride）、氟化镓（galliumfluoride）、碳酸镓（galliumcarbonate）、氰化镓（galliumcyanide）、硝酸镓（galliumnitrate）、氧化镓（galliumoxide）、过氧化镓（galliumperoxide）、硫酸镓（galliumsulfate）、油酸镓（galliumoleate）、硬脂酸镓（galliumstearate）、十四烷酸镓（galliummyristate）、十六烷酸镓（galliumpalmitate）、磷酸铟（indiumphosphate）、醋酸铟（indiumacetate）、乙酰丙酮铟（indiumacetylacetonate）、碘化铟（indiumiodide）、溴化铟（indiumbromide）、氯化铟（indiumchloride）、氟化铟（indiumfluoride）、碳酸铟（indiumcarbonate）、氰化铟（indiumcyanide）、硝酸铟（indiumnitrate）、氧化铟（indiumoxide）、过氧化铟（indiumperoxide）、硫酸铟（indiumsulfate）、油酸铟（indiumoleate）、硬脂酸铟（indiumstearate）、十四烷酸铟（indiummyristate）、十六烷酸铟（indiumpalmitate）等中的至少一种，但不限于此。

具体的，所述ii族元素的前驱体包括：二甲基锌（dimethylzinc）、二乙基锌（diethylzinc）、醋酸锌（zincacetate）、乙酰丙酮锌（zincacetylacetonate）、碘化锌（zinciodide）、溴化锌（zincbromide）、氯化锌（zincchloride）、氟化锌（zincfluoride）、碳酸锌（zinccarbonate）、氰化锌（zinccyanide）、硝酸锌（zincnitrate）、氧化锌（zincoxide）、过氧化锌（zincperoxide）、高氯酸锌（zincperchlorate）、硫酸锌（zincsulfate）、油酸锌（zincoleate）、硬脂酸锌（zincstearate）、二甲基汞（dimethylmercury）、二乙基汞（diethylmercury）、醋酸汞（mercuryacetate）、乙酰丙酮汞（mercuryacetylacetonate）、碘化汞（mercuryiodide）、溴化汞（mercurybromide）、氯化汞（mercurychloride）、氟化汞（mercuryfluoride）、碳酸汞（mercurycarbonate）、硝酸汞（mercurynitrate）、氧化汞（mercuryoxide）、高氯酸汞（mercuryperchlorate）、磷酸汞（mercuryphosphide）、硫酸汞（mercurysulfate）、油酸汞（mercuryoleate）和硬脂酸汞（mercurystearate）中的一种或多种，但不限于此。

进一步优选的，所述的量子点的制备方法，所述v族元素的前驱体选自n元素的前驱体、p元素的前驱体和as元素的前驱体中的一种或多种；所述vi族元素的前驱体选自se元素的前驱体、s元素的前驱体和te元素的前驱体中的一种或多种；所述iii族元素的前驱体选自ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或两种；所述ii族元素的前驱体选自zn元素的前驱体和hg元素的前驱体中的一种或多种。

具体的，所述n元素的前驱体包括：一氧化氮（nitricoxide）、硝酸（nitricacid）和硝酸铵（ammoniumnitrate）等中的至少一种，但不限于此。所述p元素的前驱体包括三（三甲基硅基）磷酸盐（tris（trimethylsilyl）phosphine）或烷基膦类化合物（alkylphosphines）（例如三乙基磷（triethylphosphine）、三丁基磷（tributylphosphine）、三正辛基磷（trioctylphosphine）、三苯基膦（triphenylphosphine）和三环己基膦（tricyclohexylphosphine）），但不限于此。所述as元素的前驱体包括碘化砷（aluminumiodide）、溴化砷（aluminumbromide）、氯化砷（arsenicchloride）、氧化砷（aluminumoxide）和硫酸砷（aluminumsulfate）等中的至少一种，但不限于此。

所述se元素的前驱体为se元素与一些有机物所形成的化合物，具体的，所述se元素的前驱体包括se-top、se-tbp、se-tpp、se-ode、se-oa(selenium-oleicacid)、se-oda(selenium-octadecylamine)、se-toa(selenium-trioctylamine)、se-odpa(selenium-octadecylphosphonicacid)、se-ola(selenium-oleylamine)、se-oca(selenium-octylamine)等中的至少一种，但不限于此。所述s元素的前驱体为s元素与一些有机物所形成的化合物，具体的，所述s元素的前驱体包括s-top、s-tbp、s-tpp、s-ode、s-oa、s-oda、s-toa、s-odpa、s-ola、s-oca、烷基硫醇（例如己硫醇(hexanethiol)、辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二烷基硫醇(dodecanethiol)和十六烷基硫醇(hexadecanethiol)）、巯丙基硅烷(mercaptopropylsilane)）等中的至少一种，但不限于此。所述te元素的前驱体为te元素与一些有机物所形成的化合物，具体的，所述te元素的前驱体包括te-top、te-tbp、te-tpp、te-ode、te-oa、te-oda、te-toa、te-odpa、te-ola、te-oca等中的至少一种，但不限于此。

具体的，所述ga元素的前驱体包括：磷酸镓（galliumphosphate）、醋酸镓（galliumacetate）、乙酰丙酮镓（galliumacetylacetonate）、碘化镓（galliumiodide）、溴化镓（galliumbromide）、氯化镓（galliumchloride）、氟化镓（galliumfluoride）、碳酸镓（galliumcarbonate）、氰化镓（galliumcyanide）、硝酸镓（galliumnitrate）、氧化镓（galliumoxide）、过氧化镓（galliumperoxide）、硫酸镓（galliumsulfate）、油酸镓（galliumoleate）、硬脂酸镓（galliumstearate）、十四烷酸镓（galliummyristate）和十六烷酸镓（galliumpalmitate），但不限于此。所述in元素的前驱体包括磷酸铟（indiumphosphate）、醋酸铟（indiumacetate）、乙酰丙酮铟（indiumacetylacetonate）、碘化铟（indiumiodide）、溴化铟（indiumbromide）、氯化铟（indiumchloride）、氟化铟（indiumfluoride）、碳酸铟（indiumcarbonate）、氰化铟（indiumcyanide）、硝酸铟（indiumnitrate）、氧化铟（indiumoxide）、过氧化铟（indiumperoxide）、硫酸铟（indiumsulfate）、油酸铟（indiumoleate）、硬脂酸铟（indiumstearate）、十四烷酸铟（indiummyristate）、十六烷酸铟（indiumpalmitate）等中的至少一种，但不限于此。

所述zn元素的前驱体包括二甲基锌（dimethylzinc）、二乙基锌（diethylzinc）、醋酸锌（zincacetate）、乙酰丙酮锌（zincacetylacetonate）、碘化锌（zinciodide）、溴化锌（zincbromide）、氯化锌（zincchloride）、氟化锌（zincfluoride）、碳酸锌（zinccarbonate）、氰化锌（zinccyanide）、硝酸锌（zincnitrate）、氧化锌（zincoxide）、过氧化锌（zincperoxide）、高氯酸锌（zincperchlorate）、硫酸锌（zincsulfate）、油酸锌（zincoleate）、硬脂酸锌（zincstearate）等中的至少一种，但不限于此。所述hg元素的前驱体包括二甲基汞（dimethylmercury）、二乙基汞（diethylmercury）、醋酸汞（mercuryacetate）、乙酰丙酮汞（mercuryacetylacetonate）、碘化汞（mercuryiodide）、溴化汞（mercurybromide）、氯化汞（mercurychloride）、氟化汞（mercuryfluoride）、碳酸汞（mercurycarbonate）、硝酸汞（mercurynitrate）、氧化汞（mercuryoxide）、高氯酸汞（mercuryperchlorate）、磷酸汞（mercuryphosphide）、硫酸汞（mercurysulfate）、油酸汞（mercuryoleate）和硬脂酸汞（mercurystearate）等中的至少一种，但不限于此。

在一种优选的实施方式中，所述的量子点薄膜的制备方法，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，所述非金属前驱体选自p元素的前驱体，所述第一金属前驱体选自ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或两种；向所述量子点核溶液中加入第二金属前驱体，在量子点核表面形成金属层步骤中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体或ga元素的前驱体。

具体地，所述p元素的前驱体包括：三（三甲基硅基）磷酸盐（tris（trimethylsilyl）phosphine）或烷基膦类化合物（alkylphosphines）（例如三乙基磷（triethylphosphine）、三丁基磷（tributylphosphine）、三正辛基磷（trioctylphosphine）、三苯基膦（triphenylphosphine）和三环己基膦（tricyclohexylphosphine）），但不限于此。

具体的，所述ga元素的前驱体包括：磷酸镓（galliumphosphate）、醋酸镓（galliumacetate）、乙酰丙酮镓（galliumacetylacetonate）、碘化镓（galliumiodide）、溴化镓（galliumbromide）、氯化镓（galliumchloride）、氟化镓（galliumfluoride）、碳酸镓（galliumcarbonate）、氰化镓（galliumcyanide）、硝酸镓（galliumnitrate）、氧化镓（galliumoxide）、过氧化镓（galliumperoxide）、硫酸镓（galliumsulfate）、油酸镓（galliumoleate）、硬脂酸镓（galliumstearate）、十四烷酸镓（galliummyristate）和十六烷酸镓（galliumpalmitate），但不限于此。所述in元素的前驱体包括磷酸铟（indiumphosphate）、醋酸铟（indiumacetate）、乙酰丙酮铟（indiumacetylacetonate）、碘化铟（indiumiodide）、溴化铟（indiumbromide）、氯化铟（indiumchloride）、氟化铟（indiumfluoride）、碳酸铟（indiumcarbonate）、氰化铟（indiumcyanide）、硝酸铟（indiumnitrate）、氧化铟（indiumoxide）、过氧化铟（indiumperoxide）、硫酸铟（indiumsulfate）、油酸铟（indiumoleate）、硬脂酸铟（indiumstearate）、十四烷酸铟（indiummyristate）、十六烷酸铟（indiumpalmitate）等中的至少一种，但不限于此。

具体的，所述zn元素的前驱体包括：二甲基锌（dimethylzinc）、二乙基锌（diethylzinc）、醋酸锌（zincacetate）、乙酰丙酮锌（zincacetylacetonate）、碘化锌（zinciodide）、溴化锌（zincbromide）、氯化锌（zincchloride）、氟化锌（zincfluoride）、碳酸锌（zinccarbonate）、氰化锌（zinccyanide）、硝酸锌（zincnitrate）、氧化锌（zincoxide）、过氧化锌（zincperoxide）、高氯酸锌（zincperchlorate）、硫酸锌（zincsulfate）、油酸锌（zincoleate）、硬脂酸锌（zincstearate）等中的至少一种，但不限于此。

在一种优选的实施方式中，所述的量子点薄膜的制备方法，在使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，所述非金属前驱体为p元素的前驱体、s元素的前驱体和se元素前驱体；所述第一金属前驱体为iii族元素的前驱体和zn元素的前驱体，其中所述iii族元素的前驱体为in元素的前驱体，或所述iii族元素的前驱体为in元素的前驱体和ga元素的前驱体；向所述量子点核溶液中加入第二金属前驱体，在量子点核表面形成金属层步骤中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体。

具体的，所述p元素的前驱体包括：三（三甲基硅基）磷酸盐（tris(trimethylsilyl)phosphine）或烷基膦类化合物（alkylphosphines）（例如三乙基磷（triethylphosphine）、三丁基磷（tributylphosphine）、三正辛基磷（trioctylphosphine）、三苯基膦（triphenylphosphine）和三环己基膦（tricyclohexylphosphine）），但不限于此。所述s元素的前驱体为s元素与一些有机物所形成的化合物，具体的，所述s元素的前驱体包括s-top、s-tbp、s-tpp、s-ode、s-oa、s-oda、s-toa、s-odpa、s-ola、s-oca、烷基硫醇（例如己硫醇(hexanethiol)、辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二烷基硫醇(dodecanethiol)和十六烷基硫醇(hexadecanethiol)）、巯丙基硅烷(mercaptopropylsilane)）等中的至少一种，但不限于此。所述se元素的前驱体为se元素与一些有机物所形成的化合物，具体的，所述se元素的前驱体包括se-top、se-tbp、se-tpp、se-ode、se-oa(selenium-oleicacid)、se-oda(selenium-octadecylamine)、se-toa(selenium-trioctylamine)、se-odpa(selenium-octadecylphosphonicacid)、se-ola(selenium-oleylamine)、se-oca(selenium-octylamine)等中的至少一种，但不限于此。

具体的，所述zn元素的前驱体包括：二甲基锌（dimethylzinc）、二乙基锌（diethylzinc）、醋酸锌（zincacetate）、乙酰丙酮锌（zincacetylacetonate）、碘化锌（zinciodide）、溴化锌（zincbromide）、氯化锌（zincchloride）、氟化锌（zincfluoride）、碳酸锌（zinccarbonate）、氰化锌（zinccyanide）、硝酸锌（zincnitrate）、氧化锌（zincoxide）、过氧化锌（zincperoxide）、高氯酸锌（zincperchlorate）、硫酸锌（zincsulfate）、油酸锌（zincoleate）、硬脂酸锌（zincstearate）等中的至少一种，但不限于此。所述in元素的前驱体包括磷酸铟（indiumphosphate）、醋酸铟（indiumacetate）、乙酰丙酮铟（indiumacetylacetonate）、碘化铟（indiumiodide）、溴化铟（indiumbromide）、氯化铟（indiumchloride）、氟化铟（indiumfluoride）、碳酸铟（indiumcarbonate）、氰化铟（indiumcyanide）、硝酸铟（indiumnitrate）、氧化铟（indiumoxide）、过氧化铟（indiumperoxide）、硫酸铟（indiumsulfate）、油酸铟（indiumoleate）、硬脂酸铟（indiumstearate）、十四烷酸铟（indiummyristate）、十六烷酸铟（indiumpalmitate）等中的至少一种，但不限于此。所述ga元素的前驱体包括磷酸镓（galliumphosphate）、醋酸镓（galliumacetate）、乙酰丙酮镓（galliumacetylacetonate）、碘化镓（galliumiodide）、溴化镓（galliumbromide）、氯化镓（galliumchloride）、氟化镓（galliumfluoride）、碳酸镓（galliumcarbonate）、氰化镓（galliumcyanide）、硝酸镓（galliumnitrate）、氧化镓（galliumoxide）、过氧化镓（galliumperoxide）、硫酸镓（galliumsulfate）、油酸镓（galliumoleate）、硬脂酸镓（galliumstearate）、十四烷酸镓（galliummyristate）和十六烷酸镓（galliumpalmitate），但不限于此。

在一种优选的实施方式中，所述的量子点薄膜的制备方法，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，制备得到的量子点核的粒径小于等于4nm；所述量子点核溶液中加入第二金属前驱体，在量子点核表面形成金属层的步骤中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体或ga元素的前驱体，所述zn元素的前驱体选自碘化锌、醋酸锌和二乙基锌中的一种或多种，所述ga元素的前驱体选自碘化镓、氯化镓和醋酸镓一种或多种。

在一种优选的实施方式中，所述的量子点薄膜的制备方法，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，制备得到的量子点核的粒径大于4nm；所述量子点核溶液中加入第二金属前驱体，在量子点核表面形成金属层的步骤中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体或ga元素的前驱体，所述zn元素的前驱体选自氯化锌和/或氧化锌，所述ga元素的前驱体选自氯化镓和/或氧化镓。

在一种优选的实施方式中，所述量子点薄膜的制备方法，包括如下步骤：

在含有分散剂和溶剂的反应体系中，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液；

向所述量子点核溶液中加入第二金属前驱体，在量子点核表面形成第一金属层；

在所述第一金属层表面形成第一半导体壳层；

向所述量子点溶液中加入第二金属前驱体，在所述第一半导体壳层表面形成第二金属层；

在所述第二金属层表面形成第二半导体壳层；

其中，所述第二金属层的材料和所述第二金属前驱体均选自zn元素的前驱体、hg元素的前驱体、al元素的前驱体、ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或多种。所述第二金属层的材料和所述第二金属前驱体均选自zn元素的前驱体、hg元素的前驱体、al元素的前驱体、ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或多种，也就是说所述第二金属层和第一金属层所选用的材料范围相同。需说明的是，所述第二金属层与所述第一金属层可以选用上述材料范围中相同的材料，也可以选用上述材料范围中不同的材料。

采用本发明所述方法制备得到的量子点薄膜，在量子点核表面形成包覆所述量子点核的第一金属层，所述第一金属层能够以量子点核表面的配体为连接纽带与量子点核相键合，从而活化量子点核的表面，促进第一半导体壳层的生长反应；同时，所述金属层中的金属原子与量子点核通过上述键合形成的晶体结构，能够有效钝化量子点核表面从而减少其表面缺陷，所述晶体结构还能够有效减少量子点核与第一半导体壳层之间的晶格失配，从而提升量子点的发光效率和尺寸均匀性。进一步地，在第一半导体壳层外面形成包覆所述第一半导体壳层的第二金属层，所述第二金属层能够有效钝化第一半导体壳层表面从而减少其表面缺陷，进而增强量子点的发光效率，所述第二金属层中的金属原子还能够与第一半导体壳层以及第二半导体壳层通过上述键合形成晶体结构，所述晶体结构能够进一步地减少量子点核壳之间的晶格适配，从而进一步地提升量子点的发光效率和尺寸均匀性。

优选的，所述的量子点薄膜的制备方法，在所述第一金属层表面形成第一半导体壳层的步骤中，所述第一半导体壳层的材料选自ii-vi族半导体材料。进一步优选的，所述第一半导体壳层的ii-vi族半导体材料选自znse、zns和znses中的一种。

优选的，所述的量子点的制备方法，在所述第二金属层表面形成第二半导体壳层的步骤中，所述第二半导体壳层的材料选自ii-vi族半导体材料。进一步优选的，所述第二半导体壳层的ii-vi族半导体材料选自znse、zns和znses中的一种。也就是说，所述第一半导体壳层与所述第二半导体壳层所选用的材料范围相同。需说明的是，所述第一半导体壳层所选用的ii-vi族半导体材料与所述第二半导体壳层所选用的ii-vi族半导体材料可以相同，也可以不同。

优选的，所述的量子点薄膜的制备方法，在含有分散剂和溶剂的反应体系中，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，所述非金属前驱体为v族元素的前驱体，所述第一金属前驱体为iii族元素的前驱体。具体所述v族元素的前驱体和所述iii族半导体反应前驱体的种类在上文中有详细记载，在此不再赘述。进一步优选的，所述v族元素的前驱体选自n元素的前驱体、p元素的前驱体和as元素的前驱体中的一种或多种，所述iii族元素的前驱体选自ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或两种。具体所述n元素的前驱体、p元素的前驱体、as元素的前驱体、ga元素的前驱体和in元素的前驱体的种类在上文中有详细记载，在此不再赘述。

优选的，所述的量子点薄膜的制备方法，在含有分散剂和溶剂的反应体系中，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，所述非金属前驱体为v族元素的前驱体和vi族元素的前驱体，所述第一金属前驱体为iii族元素的前驱体和ii族元素的前驱体。具体所述v族元素的前驱体、vi族元素的前驱体、iii族元素的前驱体和ii族元素的前驱体的种类在上文中有详细记载，在此不再赘述。进一步优选的，所述的量子点的制备方法，所述v族元素的前驱体选自n元素的前驱体、p元素的前驱体和as元素的前驱体中的一种或多种；所述vi族元素的前驱体选自se元素的前驱体、s元素的前驱体和te元素的前驱体中的一种或多种；所述iii族元素的前驱体选自ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或两种；所述ii族元素的前驱体选自zn元素的前驱体和hg元素的前驱体中的一种或多种。前驱体的选择在上文中有详细记载，在此不再赘述。

在一种优选的实施方式中，所述的量子点薄膜的制备方法，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，所述非金属前驱体选自p元素的前驱体，所述第一金属前驱体选自ga元素的前驱体和in元素的前驱体中的一种或两种；在量子点核表面形成金属层的步骤中和在外壳层表面形成第一金属层的步骤中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体或ga元素的前驱体。前驱体的选择在上文中有详细记载，在此不再赘述。

在一种优选的实施方式中，所述的量子点薄膜的制备方法，在使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，所述非金属前驱体为p元素的前驱体、s元素的前驱体和se元素前驱体；所述第一金属前驱体为iii族元素的前驱体和zn元素的前驱体，其中所述iii族元素的前驱体为in元素的前驱体，或所述iii族元素的前驱体为in元素的前驱体和ga元素的前驱体；在量子点核表面形成金属层的步骤中和在外壳层表面形成第一金属层的步骤中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体。前驱体的选择在上文中有详细记载，在此不再赘述。

在一种优选的实施方式中，所述的量子点薄膜的制备方法，在含有分散剂和溶剂的反应体系中，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，制备得到的量子点核的粒径小于等于4nm；在量子点核表面形成第一金属层的步骤中和在第一外壳层表面形成第二金属层的步骤中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体或ga元素的前驱体，所述zn元素的前驱体选自碘化锌、醋酸锌和二乙基锌中的一种或多种，所述ga元素的前驱体选自碘化镓、氯化镓和醋酸镓一种或多种。

在一种优选的实施方式中，所述的量子点薄膜的制备方法，在含有分散剂和溶剂的反应体系中，使非金属前驱体和第一金属前驱体反应形成量子点核溶液的步骤中，制备得到的量子点核的粒径大于4nm；在量子点核表面形成第一金属层的步骤中和在第一外壳层表面形成第二金属层的步骤中，所述第二金属前驱体选自zn元素的前驱体或ga元素的前驱体，所述zn元素的前驱体选自氯化锌和/或氧化锌，所述ga元素的前驱体选自氯化镓和/或氧化镓。

本发明还提供一种量子点薄膜的应用，其中，将所述量子点薄膜作为功能材料用于制备半导体器件。所述半导体器件为电致发光器件、光致发光器件、太阳能电池、显示器件、光电探测器、生物探针以及非线性光学器件中的任意一种。

以电致发光器件为例，将本发明提供的量子点薄膜用于制备电致发光器件的发光层，得到的量子点电致发光器件能够实现高效电荷注入、高发光亮度、低驱动电压以及高器件效率等优异性能；同时本发明提供的量子点材料还具有易于控制和多样性能级结构的特点，能够充分满足并配合电致发光器件中的其他功能层的能级结构，以实现器件整体能级结构的匹配，从而有助于实现高效稳定的半导体器件。

所述光致发光器件是指依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导致发光的器件，紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光，例如磷光与荧光。本发明的量子点材料可作为光致发光器件的发光材料。

所述太阳能电池也称光伏器件，本发明的量子点材料可作为太阳能电池的光吸收材料，有效提高光伏器件的各项性能。

所述显示器件是指背光模组或应用所述背光模组的显示面板，所述显示面板可以应用在各种产品当中，例如显示器、平板电脑、手机、笔记本电脑、平板电视、可穿戴式显示设备或其他包含不同尺寸显示面板的产品。

所述光电探测器是指能把光信号转换为电信号的器件，其原理是由辐射引起被照射材料电导率发生改变，将量子点材料应用在光电探测器中，具有如下优势：对垂直入射光敏感、光电导响应度高、比探测率高、探测波长连续可调及可低温制备。这种结构的光电探测器在运行过程中，量子点光敏层吸收光子后产生的光生电子-空穴对能够在内建电场的作用下发生分离，这使得该结构光电探测器具有更低的驱动电压，能在低外加偏压甚至是0外加偏压下就能工作，且易于控制。

所述生物探针是指对某类材料进行修饰，使其具有标记功能的器件，例如对本发明的量子点材料进行包覆，从而形成荧光探针，应用在细胞成像或者物质检测领域中，相对于传统的有机荧光染料探针，采用本发明的量子点材料制备的生物探针，具有荧光强度高、化学稳定性好、抗光漂白能力强的特点，具有广泛的用途。

所述非线性光学器件属于光学激光技术领域，其应用较广泛，例如用于电光开光和激光调制，用于激光频率的转换、激光频率的调谐；进行光学信息处理、改善成像质量和光束质量；作为非线性标准具和双稳器件；研究物质的高激发态以及高分辨率光谱以及物质内部能量和激发的转移过程以及其他弛豫过程等。

优选在半导体器件中，量子点薄膜的厚度为10-100nm，特别优选该量子点薄膜厚度为20-50nm。

下面通过实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

本实施例inp量子点核的制备，包括以下步骤：

将0.14mmol醋酸铟、0.6mmol油酸和20g十八烯加入到100ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至250度；

往反应体系中快速注入0.1mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）和2ml十八烯的混合溶液，在250度下反应20分钟得到inp量子点核。

实施例2

本实施例inpzns量子点核的制备，包括以下步骤：

将0.18mmol氯化铟、1ml四氢呋喃、1mmol醋酸锌、0.6ml油酸和9ml十八烯加入到100ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至280度；

往反应体系中快速注入0.06mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.4mmol硫、0.5ml三辛基膦（top）和0.5ml十八烯的混合溶液，并在280度下反应得到inpzns量子点核。

根据反应时间的不同可以获得不同发光波长和发光强度的inpzns量子点核，例如：反应20秒时获得的inpzns量子点核的发光波长为504nm，发光效率~5%；反应5分钟时获得的inpzns量子点核的发光波长为512nm，发光效率~25%；反应60分钟时获得的inpzns量子点核的发光波长为527nm，发光效率为30%。

实施例3

本实施例inpznse量子点核的制备，包括以下步骤：

将0.16mmol氯化铟、1ml四氢呋喃、1mmol醋酸锌、0.6ml油酸和9ml十八烯加入到100ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.12mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.02mmol硒、0.5ml三辛基膦（top）和0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应得到inpznse量子点核。

根据反应时间的不同可以获得不同发光波长和发光强度的inpznse量子点核，例如：反应20秒时获得的inpznse量子点核的发光波长为503nm，发光效率为8%。

实施例4

本实施例ingapznse量子点核的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、1mmol醋酸锌、0.34mmol氯化镓、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.01mmol硒、0.2ml三辛基膦（top）和0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应得到ingapznse量子点核。

根据反应时间的不同可以获得不同发光波长和发光强度的ingapznse量子点核，例如：反应20秒时获得的ingapznse量子点核的发光波长为524nm，发光效率为7%。

实施例5

本实施例ingapznses量子点核的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、1mmol醋酸锌、0.17mmol氯化镓、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.01mmol硒、0.4mmol叔十二烷基硫醇、0.2ml三辛基膦（top）和0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应得到ingapznses量子点核。

根据反应时间的不同可以获得不同发光波长和发光强度的ingapznses量子点核，进一步的，叔十二烷基硫醇的高反应活性可以大大抑制核的生长因此能够获得较短发光波长的核；例如：反应20秒时获得的ingapznses量子点核的发光波长为480nm，发光效率为4%。

实施例6

（无金属层的对比实施例）inp/znses量子点的制备，包括以下步骤：

将0.16mmol氯化铟、1ml四氢呋喃、0.5ml油酸和8ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至280度；

往反应体系中快速注入0.06mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.5ml十八烯的混合溶液，并在280度下反应20秒得到inp量子点核；

将0.04mmolse-top前驱物、1.2mmol十二烷基硫醇、2mmol油酸锌在30分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到inp/znses量子点，其发光波长为551nm，发光峰宽度为98nm，发光效率为5%。

实施例7

本实施例inp/zn/znses量子点的制备，包括以下步骤：

将0.16mmol氯化铟、1ml四氢呋喃、0.2mmol醋酸锌、1.0ml油酸和8ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至280度；

往反应体系中快速注入0.06mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.5ml十八烯的混合溶液，并在280度下反应5秒得到inp量子点核；

将1.0mmol醋酸锌和1ml油酸反应生成的油酸锌前驱物在280度下快速注入到反应体系中并反应30分钟；

将0.04mmolse-top前驱物、1.2mmol十二烷基硫醇、2mmol油酸锌在30分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到inp/zn/znses量子点，其发光波长为526nm，发光峰宽度为66nm，发光效率为65%。

实施例8

本实施例inpznse/zn/znses量子点的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、1mmol醋酸锌、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.02mmol硒、0.2ml三辛基膦（top）和0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应20秒得到inpznse量子点核；

将1mmol油酸锌注入到反应体系中，并在300度下反应60分钟；

将0.24mmolse-top前驱物和1mmol油酸锌在60分钟内匀速注入到反应体系中；

将1.2mmol十二烷基硫醇在15分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到inpznse/zn/znses量子点，其发光波长为607nm，发光峰宽度为85nm，发光效率为35%。

实施例9

本实施例inpzns/zn/znses量子点的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、1mmol氯化锌、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.4mmol硫、0.2ml三辛基膦（top）和0.5ml十八烯的混合溶液，并在280度下反应20秒得到inpzns量子点核；

将1mmol油酸锌注入到反应体系中，并在300度下反应60分钟；

将0.24mmolse-top前驱物和1mmol油酸锌在60分钟内匀速注入到反应体系中；

将1.2mmol十二烷基硫醇在15分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到inpznse/zn/znses量子点，其发光波长为590nm，发光峰宽度为68nm，发光效率为46%。

实施例10

本实施例ingapznse/zn/znses量子点的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、0.8mmol醋酸锌、0.17mmol氯化镓、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.02mmol硒、0.2ml三辛基膦（top）和0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应20秒得到ingapznse量子点核；

将1mmol油酸锌注入到反应体系中，并在300度下反应60分钟；

将0.24mmolse-top前驱物和1mmol油酸锌在60分钟内匀速注入到反应体系中；

将1.2mmol十二烷基硫醇在15分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到ingapznse/zn/znses量子点，其发光波长为622nm，发光峰宽度为69nm，发光效率为60%。

实施例11

本实施例ingapznses/zn/zns量子点的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、1.0mmol碘化锌、0.17mmol氯化镓、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.02mmol硒、0.8mmol叔十二烷基硫醇(t-ddt)、2.0ml辛胺和0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应20秒得到ingapznses量子点核；

在300度下，将2mmol油酸锌在40分钟内连续注入到反应体系中；

将1.2mmol十二烷基硫醇和1mmol油酸锌在20分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到ingapznses/zn/zns量子点，其发光波长为466nm，发光峰宽度为65nm，发光效率为40%。

实施例12

本实施例ingap/ga/zns量子点的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、0.5mmol醋酸锌、0.17mmol氯化镓、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中，并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应20秒得到ingap量子点核；

将0.17mmol氯化镓、1ml十八烯注入到反应体系中，并在300度下反应10分钟；

将1.2mmol十二烷基硫醇、2mmol油酸锌在30分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到ingap/ga/zns量子点，其发光波长为605nm，发光峰宽度为62nm，发光效率为60%。

实施例13

本实施例inp/zn/znse/zn/zns量子点的制备，包括以下步骤：

将0.16mmol氯化铟、1ml四氢呋喃、0.2mmol醋酸锌、1.0ml油酸和8ml十八烯加入到50ml三口瓶中并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水和氧；

将反应体系通满氩气后升温至280度；

往反应体系中快速注入0.06mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.5ml十八烯的混合溶液，并在280度下反应5秒得到inp量子点核；

将1.0mmol醋酸锌和1ml油酸反应生成的油酸锌前驱物在280度下快速注入到反应体系中并反应30分钟；

将0.04mmolse-top前驱物、0.2mmol油酸锌在20分钟内匀速注入到反应体系中；

将0.5mmol油酸锌一次性注入到反应体系中并反应30分钟；

将1.2mmol十二烷基硫醇、1.5mmol油酸锌在30分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到inp/zn/znse/zn/zns量子点，发光波长为521nm，发光峰宽度为63nm，发光效率为66%。

实施例14

本实施例ingapznse/zn/znse/zn/zns量子点的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、0.8mmol醋酸锌、0.17mmol氯化镓、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.02mmol硒、0.2ml三辛基膦（top）和0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应20秒得到ingapznse量子点核；

将1mmol油酸锌注入到反应体系中，并在300度下反应60分钟；

将0.24mmolse-top前驱物和1mmol油酸锌在60分钟内匀速注入到反应体系中；

将0.5mmol油酸锌一次性注入到反应体系中并反应30分钟；

将1.2mmol十二烷基硫醇、1.5mmol油酸锌在15分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到ingapznse/zn/znse/zn/zns量子点，发光波长为615nm，发光峰宽度为65nm，发光效率为62%。

实施例15

本实施例ingap/ga/znse/zn/zns量子点的制备，包括以下步骤：

将0.24mmol醋酸铟、0.5mmol醋酸锌、0.17mmol氯化镓、2.8ml油酸和4ml十八烯加入到50ml三口瓶中并在150度下排气30分钟以除去反应体系中的水氧；

将反应体系通满氩气后升温至300度；

往反应体系中快速注入0.19mmolp(tms)3（三-三甲基硅基磷）、0.5ml十八烯的混合溶液，并在300度下反应20秒得到ingap量子点核；

将0.17mmol氯化镓、1ml十八烯注入到反应体系中，并在300度下反应10分钟；

将0.12mmolse-top前驱物和1mmol油酸锌在30分钟内匀速注入到反应体系中;

将0.5mmol油酸锌一次性注入到反应体系中并反应30分钟；

将1.2mmol十二烷基硫醇、1.5mmol油酸锌在30分钟内匀速注入到反应体系中；

反应结束后自然降温得到ingap/ga/znse/zn/zns量子点，发光波长为600nm，发光峰宽度为60nm，发光效率为60%。

综上所述，本发明提供的量子点薄膜包括介质以及分散在所述介质中的量子点，所述量子点包括量子点核以及位于所述量子点核外层的半导体壳层，所述量子点核与半导体壳层之间设置有金属层，所述金属层包覆在量子点核外面，金属层能够以量子点核表面的配体作为连接纽带，从而与量子点核相键合，促使量子点核表面活化，有利于进一步的量子点半导体壳层生长反应；同时所述金属层中的金属原子与量子点核通过上述键合所形成的晶体结构，能够有效地钝化量子点核表面、减少其表面缺陷以及减小核壳之间的晶格失配，从而增强了量子点的发光效率和尺寸均匀性；所述量子点外半导体壳层包覆在所述金属层外面，能够有效钝化金属层表面并减少其表面缺陷，同时金属层中的部分金属原子还能够与量子点外半导体壳层上的阴离子通过化学键结合形成晶体结构，从而减小量子点核壳之间的晶体失配，进一步提高量子点材料的发光效率和尺寸均匀性，能够使得量子点薄膜取得良好的性能，因而更能满足半导体应用对量子点材料的综合性能要求，是一种适合半导体器件及显示技术的理想量子点发光材料，解决了现有无镉量子点薄膜发光效率不高的问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。