破解核心难题！上海大学最新Nature Protocols

发布时间：2026-04-13来源：半导体技术情报

量子点凭借高色纯度、发光波长精准可调等突出优势，成为下一代新型显示技术的核心关键材料。然而，无镉环保、纯蓝光发射、结构高稳定性三大核心要求，长期成为制约全球无镉蓝光量子点发展的关键瓶颈。近日，上海大学杨绪勇、吴倩倩团队联合吉林大学张佳旗团队，在国际期刊《Nature Protocols》发表重磅标准化实验方案，成功研发均质四元ZnSeTeS蓝光量子点，破解了传统无镉蓝光量子点组分不均、光谱展宽、结构不稳定等核心难题，为无镉纯蓝光量子点的可重复制备提供了标准化实验路径。

该研究深度解析了环保型蓝光ZnSeTe基量子点材料的设计底层逻辑，核心旨在攻克ZnSeTe体系中碲原子反应活性不匹配、易团聚引发的组分不均、结构不稳定等长期存在的科研难题。研究系统阐述了“前驱体活性平衡”与“等电子调控”协同策略，通过精准调控不同溶剂配位下前驱体的反应动力学，结合硫原子的晶格组分调控，实现四元合金在原子尺度的高度均质化分布。该方法有效抑制了碲团聚带来的缺陷陷阱态，显著窄化了发射光谱半高宽并提高了发光效率，实现了450-475 nm蓝光波段无镉量子点的精准调控。

这项成果以标准化实验方案的形式，明确了多元合金量子点的合成关键与纯化、表征流程，覆盖了从前驱体预处理、核壳结构生长到后处理纯化的全过程。这种基于动力学调控和构型熵提升的合成思路，不仅为制备高质量、高稳定性的环保纳米材料提供了详细的“操作说明书”，也为未来设计更为复杂的多元合金半导体纳米结构提供了极具参考价值的科学模板。
图1. a, 晶体结构；b, 能带结构示意图。

图2. 合成过程示意图。

图3. 不同含膦前驱体分子结构及活性对比。

图4. a, 不同前驱体图片；b，反应装置图片；c，反应装置温度-时间曲线。

图5. a, 吸收光谱；b, 荧光光谱；c, TEM图像；d,e, XPS图谱；f, 随深度变化的元素相对含量。

图6. a,d, 不同时间的吸收光谱；b,e, 不同时间的荧光光谱；c,f, 反应结束后的吸收和荧光光谱。

图7. a,b, TEM图像；c, 不同反应阶段的PLQY；d, 时间分辨荧光衰减曲线。

图8. a, 量子点不同S和Te含量的PLQY和半峰宽；b, 不同Te含量的荧光光谱。

原文详情：
Cao, F.; Wang S.; Chen, Z.; Zhang, S.; Wu, Q.; Zhang, J.; Yang, X. Preparation of homogeneous ZnSeTeS quantum dots. Nat. Protoc. (2026).
https://doi.org/10.1038/s41596-026-01340-2

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