Synthesis of colloidal nanocrystals

Details Synthesis of colloidal nanocrystals Synthesis of colloidal nanocrystals

C - Chemistry, Metallurgy

30

B

C30B 7/08 (2006.01) C30B 5/00 (2006.01) C30B 7/00 (2006.01) C30B 7/14 (2006.01) C30B 29/40 (2006.01) C30B 29/48 (2006.01) H01L 33/00 (2006.01)

Patent

CA 2424415

A method of synthesizing colloidal nanocrystals is disclosed using metal oxides or metal salts as a precursor. The metal oxides or metal salts are combined with a ligand and then heated in combination with a coordinating solvent. Upon heating, the metal oxides or salts are converted to stable soluble metal complexes. The metal complexes are formed by cationic species combining with the ligands and/or with the coordinating solvent. Finally, an elemental chalcogenic precursor, for example, Se, Te, or S, is introduced into the soluble metal complex to complete the formation of the nanocrystals at a controllable rate. High-quality CdSe, CdTe, and CdS nanocrystals are produced when CdO is used as the cadmium precursor. With the present method, the size, size distribution, and shape (dots or rods) of the resulting nanocrystals can be controlled during growth. For example, the resulting nanocrystals are nearly monodisperse without any size separation. Further, the method represents a major step towards a green chemistry approach for synthesizing high-quality semiconductor nanocrystals.

L'invention concerne un procédé de synthèse de nanocristaux colloïdaux au moyen d'oxydes métalliques ou de sels métalliques utilisés comme précurseur. Ces oxydes métalliques ou ces sels métalliques sont combinés avec un ligand, puis chauffés en combinaison avec un solvant coordinant. Après le chauffage, lesdits oxydes ou sels métalliques sont transformés en complexes métalliques solubles stables. Ces complexes métalliques sont formés par des espèces cationiques se combinant avec les ligands et/ou le solvant coordinant. Finalement, on introduit un précurseur chalcogène élémentaire, tel que Se, Te ou S, dans le complexe métallique soluble en vue d'opérer la formation de nanocristaux à une vitesse régulée. L'utilisation de CdO comme précurseur de cadmium permet de produire des nanocristaux CdSe, CdTe et CdS de haute qualité. Le présent procédé permet de réguler la taille, la composition granulométrique et la forme (points ou tiges) des nanocristaux pendant leur développement. Par exemple, on peut obtenir des nanocristaux pratiquement monodispersés sans séparation par criblage. Par ailleurs, ledit procédé constitue une évolution substantielle vers une technique de chimie écologique destinée à la synthèse de nanocristaux semi-conducteurs de haute qualité.

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