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从制备到应用：InP量子点的发展与应用前景

苏雨 ,  范新莲 ,  殷垚 ,  王琳

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引用本文: 苏雨, 范新莲, 殷垚, 王琳. 从制备到应用：InP量子点的发展与应用前景[J]. 无机化学学报, 2024, 40(11): 2105-2123. doi: 10.11862/CJIC.20240126 shu
Citation:  Yu SU, Xinlian FAN, Yao YIN, Lin WANG. From synthesis to application: Development and prospects of InP quantum dots[J]. Chinese Journal of Inorganic Chemistry, 2024, 40(11): 2105-2123. doi: 10.11862/CJIC.20240126 shu

从制备到应用：InP量子点的发展与应用前景

  • 南京工业大学柔性电子(未来技术)学院，江苏省柔性电子重点实验室，南京 211816

    • 通讯作者: 殷垚，E‐mail：iamyyin@njtech.edu.cn; 王琳，E‐mail：iamlwang@njtech.edu.cn
  • 基金项目:

    国家重点研发计划 2022YFB3602801

  • #共同第一作者。
摘要: 量子点材料具有与尺寸相关的优异光学性能，如发光波长可谐调、发射半峰宽窄、激发范围宽等，应用领域广泛。然而目前主流的量子点普遍含有镉、铅等元素，不利于商业化产品发展。磷化铟(InP)量子点无重金属毒性，光谱范围可覆盖整个可见光区，具有与镉基量子点相媲美的发光和光电性能，逐渐得到关注。本文综述了近年来InP量子点的合成方法和应用方面的研究进展，首先探讨了热注入、加热、晶核生长、阳离子交换等InP量子点合成方法的优势与缺陷，然后重点介绍了目前InP量子点在照明显示、光伏、光催化和光学标记成像等领域取得的应用成果。最后，从材料合成和器件应用2个角度提出了InP量子点发展面临的挑战及可能的解决方案，以期推动InP量子点的研究和应用，为光电领域的发展提供新的思路。

English

  • 低维材料具有区别于块体材料的独特形貌特征与电子结构，展现出了许多新奇的物理化学性质，如量子限域效应、量子隧穿效应、表面效应和介电效应等[1‐6]。其中，量子点(quantumdots，QDs)材料具有发光波长可调、发射半峰宽(full width at half maximum，FWHM)窄、激发范围宽等优异的光学性能，而且由于存在量子限域效应，可以通过改变QDs的尺寸调控QDs材料的发光性能。自Bawendi等[7]首次报道后，QDs材料引起了众多研究者的兴趣，并被广泛应用于照明显示[8‐9]、光伏[10]、光催化[11]和光学标记成像[12‐13]等领域。

    在众多的QDs中，镉(Cd)基QDs是最早被广泛研究的，具有高光致发光量子产率(photoluminescence quantum yield，PLQY)、窄FWHM和优异的光稳定性[14]。近年来，随着金属卤化物钙钛矿的优异光电性能逐渐为人熟知[15‐19]，低维钙钛矿材料也获得了广泛关注[20‐23]。有研究学者发现铅(Pb)基钙钛矿QDs的光学性能可与Cd基QDs相媲美[24‐25]。然而，这2类QDs中Cd/Pb元素的高毒性是其走向产业化应用的主要障碍。因此，急需研发一类无毒性并且具有较好光学性能的QDs。

    InP QDs具有较大的激子玻尔半径、1.35 eV的宽带隙，可调控发射波长覆盖整个可见光范围波段，成为近年来高性能QDs领域的研究热点[26‐27]。我们比较了部分Cd基QDs、Pb基钙钛矿QDs、 无Pb钙钛矿QDs和InP QDs的合成方法及发光性能(表 1)。由表可知，InP QDs具有优异的发光性能，是替代Cd基/Pb基QDs的有力候选者。

    表 1

    表 1  InP QDs与其他QDs在合成方法和性能方面的比较
    Table 1.  Comparison of synthesis method and performance between InP QDs and other QDs
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    QDs Method Composition PLQY/% FWHM/nm Wavelength/nm Ref.
    Cd‐based QDs Hot injection method CdSe 68 45 589 [28]
    CdSe@ZnS 97 — 620 [29]
    CdSe@CdS 100 — 590 [30]
    CdZnS@ZnS 100 26 455 [31]
    CdSe@ZnS@ZnS — 23 528 [32]
    CdSeS@CdS@ZnS — 28 488 [33]
    Heating method CdSe@CdxZn1-xS@ZnS 96 — 490-639 [34]
    Hydrothermal method CdSe 56 40 545-616 [35]
    CdTe@CdS 97 30 590 [36]
    Colloidal method CdSe@ZnS 76 — 555 [37]
    CdTe@CdSe — 27-33 613-678 [38]
    Microwave heating method CdS 33 — 450 [39]
    CdTe@CdS 75 42 530 [40]
    CdSe@ZnS@CdZnS 90 — 520 [41]
    Biosynthetic method CdSe 35 — 494 [42]
    CdS@CdSe — — 630 [43]
    Pb‐based perovskite QDs Hot injection method FAPbI3 72.4 — 783 [44]
    CsPbBr3 97 23 458 [45]
    CsPbBrxCl3-x 98 15 465 [46]
    CsPb(Br/I)3 98 33 635 [47]
    Ball milling method CsPbX3, X=Cl, Br, I 19.14 23-47 417-680 [48]
    CsPbBr3 85 17 516 [49]
    Solvothermal method (Rb0.33Cs0.67)0.42FA0.58PbCl1.25Br1.75 49.8 20 476 [50]
    CsPbCl3 50.04 14 402 [51]
    Template assisted method MAPbBr3 57 24 526 [52]
    CsPbBr3 70 25 518 [53]
    Ligand‐assisted reprecipitation method FAPbI3 100 46 780 [54]
    CsPbBr3 91 22 515 [55]
    CsPb0.93Zn0.07I3 95 — 685 [56]
    Pb‐free perovskite QDs Hot injection method Cs3Bi2Br9 42.4 — 446 [57]
    Cs3Cu2Cl5 48.7 — 527 [58]
    Cs3Cu2I5 67 — 441 [59]
    High-temperature melting method CsSnBr3 51.5 210.3 448 [60]
    Ligand‐assisted reprecipitation method Cs3Bi2Br9 46.4 — 415 [61]
    Physical vapor deposition method Cs3Bi2Br9 14.5 — 992 [62]
    InP QDs Hot injection method InP@ZnS@ZnS 96 38 465 [63]
    InP@ZnSe@ZnS 81 48 620 [64]
    InP@ZnSeS@ZnS 91 36 520 [65]
    InP@ZnSe@ZnSeS@ZnS 96 41 — [66]
    Heating method In(Zn)P — 80 550 [67]
    Crystal nucleus growth method InP@ZnSe@ZnS 98 36 621 [68]
    Microwave heating method InP 47 — 540 [69]
    InP@ZnSeS 67 — 650 [70]
    Microfluidic assisted method InP@ZnS 40 42 554 [71]
    InP@ZnSe@ZnS 60 39 — [72]
    Cation exchange method InP@ZnS 25 72 425 [73]
    InGaP@ZnSeS@ZnS 80-82 — 465-475 [74]
    InP∶Cu@ZnSexS1-x 56.47 — 800 [75]

    InP QDs的研究可追溯至20世纪90年代，经由Mićić、Battaglia和Wells等[76‐78]众多研究人员的不懈努力，通过借鉴Cd基QDs的研究进展，InP QDs由最初通过三辛基氧膦/三辛基膦(TOPO/TOP)体系合成转为目前最常用的十八烯(ODE)体系，为单分散性InP QDs的研究奠定了坚实的基础。

    InP QDs的表面结构与化学组成如图 1a所示[79]。由于InP QDs具有较大的比表面积，在合成过程中由氧化及本征产生的表面缺陷会严重猝灭InP QDs的发光，导致PLQY较低，因此需要在合成过程中保证严格的无氧条件以及对InP核外延包覆一层或多层晶格合适的壳层材料。

    图 1

    图 1.  (a) InP QDs的表面结构和化学组成图(左)及核磁共振谱图(右)[79]; (b) InP QDs合成机理简单示意(上)和相应Lamer图(下)[83]
    Figure 1.  (a) Surface structure, chemical composition (left), and nuclear magnetic resonance spectrum (right) of InP QDs[79]; (b) Simple schematic of the synthesis mechanism (top) and corresponding Lamer diagram (down) of InP QDs[83]
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    2019年，韩国Won等[80]通过氢氟酸刻蚀QDs钝化InP QDs表面缺陷，制备了PLQY为100% 的红光InP@ZnSe@ZnS QDs。Li等[81]通过精准控制InP合成中的化学计量比，避免了包覆过程中铟(In)、磷(P)对ZnSe壳层的掺杂，减少了由此产生的界面缺陷，大幅提升了InP@ZnSe@ZnS核壳QDs的荧光效率和稳定性。使用该InP@ZnSe@ZnS QDs材料制作的量子点发光二极管(QLED) 的外量子效率(EQE) 可达12%。2022年，Peng等[82]通过插入合金壳层ZnSexS1-x平衡InP与ZnS之间的晶格失配，以减少界面缺陷；合成QDs的FWHM窄至35 nm，PLQY高达97%。

    在本篇综述中，我们旨在通过对InP QDs的合成方法和应用方面的总结，以突出InP QDs在研究中遇到的挑战以及未来的机遇。我们首先讨论了InP的成核生长机理，再回顾InP QDs的直接合成、两步合成与辅助合成三大类合成方法，总结了不同方法的优缺点与突破性改进。其次，我们讨论了近期InP QDs在照明显示、光伏、光催化、光学标记成像等方面的应用与潜力。最后，我们探讨了InP QDs在发展中遇到的挑战，并提出了可能的解决方案，希望能对InP QDs及相关领域的发展有所帮助。

    1.   InP QDs的制备方法

    InP核的合成涉及前驱体的反应、单体积累、核的形成和生长以及奥斯特瓦尔德(Ostwald)熟化等多个过程(图 1b)[83]。其中，成核过程决定了QDs的初始大小和尺寸分布，而熟化过程将使QDs尺寸分布发生变化。下文提及的各种制备方法主要是通过调节合成条件(如温度、溶剂类型、前驱体浓度和反应时间)优化QDs的大小、形状和光学性能，以满足特定的应用需求。

    1.1   直接合成法

    1.1.1   热注入法

    热注入法[83]是将一种前驱体A快速注射到含有另一种前驱体B的热反应介质中或将A、B同时注射到热介质中，然后经过加热反应生成产物AB纳米晶体，其流程示意图如图 2a所示。2012年，Kim等[84]通过优化热注入法，成功实现InP@ZnS合金QDs的大规模合成。该方法通过调控前驱体十二烷硫醇(DDT)和棕榈酸的比例来调节光学性能，通过表面活性剂的掺杂量调整合金成分的变化，即使在克级的大量制备情况下，也能保证QDs性能的均一性。此后，有研究者不断通过热注入法合成出各种性能优异的InP QDs。

    图 2

    图 2.  (a) 热注入法合成QDs的流程示意图[83]; (b) 不同生长策略获得的InP@ZnSe@ZnS QDs的PL和吸收光谱对比[85]; (c) 梯度变化壳层结构的InP@ZnSe@ZnSeS@ZnS QDs的TEM图像[66]; (d) 加热法合成InP@ZnS QDs的流程示意图[87]; (e) 金属-磷配合物对In(Zn)P QDs合成动力学(左)和颜色纯度(右)的影响示意图[67]; (f) 加热法合成InP@ZnS QDs的TEM图像[87]
    Figure 2.  (a) Schematic of QDs synthesis by hot-injection[83]; (b) PL and absorption spectra comparison of InP@ZnSe@ZnS QDs through different growth strategies[85]; (c) TEM image of InP@ZnSe@ZnSeS@ZnS QDs with gradient varying shell[66]; (d) Schematic of InP@ZnS QDs synthesis by heating method[87]; (e) Schematic description of the effects of metal‐phosphorus complexes to the synthesis kinetics (left) and color purity (right) of In(Zn)P QDs[67]; (f) TEM images of InP@ZnS QDs synthesized by heating method[87]

    Inset in b: the fluorescent image of QDs with traditional strategy (left) and QS strategy (right) under UV light irradiation; V/D is vally/depth, TS is the traditional strategy, QS is the quasi shell growth strategy.

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    2022年，Wu等[85]基于热注入法提出一种新的准壳生长(QS)策略：成核初期在较低温度下注入Se前驱体提供Se单体，使得InP核外形成了准ZnSe层，之后随着反应温度的升高，准ZnSe转化为ZnSe层。准ZnSe层的生成可以减少QDs的表面缺陷，并且能够抑制后续高温下的Ostwald熟化。因此，这种QS策略下获得的QDs尺寸更均一，QDs吸收峰谷比增加0.51，且PL谱图的FWHM窄至36 nm，PLQY也提高到91%(图 2b)，光学性能有显著提升。同年，Yang等[63]通过低温加热和厚壳策略改善InP核的尺寸分布，抑制QDs界面非辐射复合。其合成的InP@ZnS@ZnS QDs将蓝光InP QDs的PLQY提高至96%，FWHM窄至38 nm，实现蓝光InP QDs性能的突破。

    2023年，Long等[66]用ZnCl2替代硬脂酸锌，油胺替代油酸，以氨基膦作为膦源，使得热注入合成中全程无羧基等氧化剂的存在，从而避免了羧基对QDs的氧化侵蚀，合成出梯度变化壳层结构的高效InP@ZnSe@ZnSeS@ZnS QDs。这些QDs形状规整，接近于正球形，尺寸集中分布在11.2 nm附近(图 2c)；在发光特性方面，其FWHM窄至41 nm，PLQY高达96%。基于该QDs材料制备的QLED的EQE和亮度均达到当时的世界纪录(以(DMA)3P为磷源的InP红光QLED)。随后，Zhao等[65]采用对合金夹层阶梯式升温与控速注入前驱体溶液的方式，制备出FWHM窄至36 nm，PLQY达到91% 的InP@ZnSeS@ZnS QDs。

    1.1.2   加热法

    加热法，又称单步一锅法，即将所有的前驱体在室温下混合，然后加热到高温以进行反应。相较于热注入法，加热法不需要额外进行前驱体的注入，避免了实验注入过程中可能发生的气密性的泄漏。因此常用于合成物性研究所需要的InP QDs。

    Koh等[67]通过加热法研究Zn前驱体对InP成核时生长动力学的影响(图 2e)。与前驱体中没有Zn时的InP QDs对比，其尺寸均匀性得到了显著提高。此工作能够促进对InP QDs成核与生长机理的理解与研究，对于单分散InP QDs材料的制备与应用至关重要。Granada‐Ramirez等[86]采用加热法合成InP‐In2O3 QDs，通过调整三(三甲基硅烷基)膦(TMS3P)前驱体浓度研究膦含量对QDs光学、结构、化学表面和电子特性的影响，用以有效控制QDs尺寸、形状和尺寸分散度；最终确定InP‐In2O3 QDs的能量带隙在2.0~2.9 eV之间变化，为后续相关研究提供了大量实验资料。

    采用加热法制备核壳结构的InP QDs也是可行的。如图 2d所示，Pidluzhna等[87]在室温下将肉豆蔻酸铟、TMS3P、硬脂酸锌、DDT和ODE混合抽真空后，通Ar并加热合成InP@ZnS QDs，TEM图像显示其形状为4~6 nm的球形，形状均匀，尺寸较为均一(图 2f)。

    1.2   两步合成法

    一般来说，直接合成法合成的InP QDs普遍存在尺寸不均一、形状不规则及杂质多等问题，导致QDs发光性能不理想，也不适用于需要复杂结构或者特殊性质要求的QDs的合成。因此，研究人员开始采用两步合成法，先对InP核的尺寸与形貌进行调控，然后再包覆各种壳层结构来改善InP QDs的性能。目前主流的两步合成法分别为晶核生长法与阳离子交换法。

    1.2.1   晶核生长法

    晶核生长法，又称晶种介导法，即将已经制备好的InP核作为“种子”引入合成中，通过一定的条件调控，“种子”外延生长为组分、尺寸和结构明确的目标QDs。

    2018年，Ramasamy等[88]采用晶核生长法合成出具有高分散性、尺寸可调控的InP QDs。首先合成平均直径在1.9 nm的InP晶种，然后通过优化前驱体的连续注入速率与生长温度，催化合成目标尺寸的InP核(1.9~4.5 nm)(图 3a)。基于这些InP核包壳制备的InP@ZnSe@ZnS QDs的发光波长范围可覆盖大部分可见光谱，且所有的发射FWHM均小于40 nm。

    图 3

    图 3.  (a) InP@ZnSe@ZnS QDs的TEM图像[88]; (b) 晶核生长法合成InP@ZnSe@ZnS QDs的示意图[80]; (c) InP@ZnSe@ZnS QDs的PL谱图[89]; (d) 阳离子交换反应制备的InP QDs的TEM图像[92]; (e) 反向阳离子交换法合成InP: Cu@ZnSexS1-x QDs的示意图; (f) InP: Cu QDs和InP: Cu@ZnSexS1-x QDs的PL谱图[75]
    Figure 3.  (a) TEM images of InP@ZnSe@ZnS QDs[88]; (b) Schematic diagram of the synthesis of InP@ZnSe@ZnS QDs using crystal nucleus growth method[80]; (c) PL spectra of InP@ZnSe@ZnS QDs[89]; (d) TEM images of InP QDs prepared by cation exchange reaction[92]; (e) Schematic diagram of InP: Cu@ZnSexS1-x QDs using reverse cation exchange method; (f) PL spectra of InP: Cu QDs and InP: Cu@ZnSexS1-x QDs[75]

    CE: cation exchange method.

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    2019年，Won等[80]先合成较小的InP核1，离心筛选后向其中匀速注入前驱体，催化核1继续生长成核2；之后对核2进行离心筛选，并对经过筛选的InP核进行外壳层包覆，生成InP@ZnSe@ZnS QDs(图 3b)。通过这种方法获得的QDs发光谱图高度对称，实现了100%的PLQY和窄至35 nm的FWHM。

    2024年，Hu等[89]发现通过调节TOP和TMS3P的用量，可以精确调控InP晶核的尺寸及尺寸分布，并由此获得了具有高色纯度的InP QDs(图 3c)，为晶核生长法制备InP成核生长机理研究奠定了基础。

    1.2.2   阳离子交换法

    阳离子交换法是指将客体阳离子与反应溶剂置于原始纳米晶中，通过一定的反应条件催化客体阳离子取代原始阳离子的一种方法。通过阳离子交换法合成的QDs形貌均一，且可以合成稳定性更好的纤锌矿晶型InP QDs[90]。

    2012年，Beberwyck等[91]将预制的Cd3P2 QDs和InCl3加入到高温TOP溶液中进行阳离子交换反应，最终合成InP QDs。2021年，Shan等[92]通过Cu3P纳米晶体的阳离子交换反应合成了TEM图像所示的六方纤锌矿晶体结构InP QDs(图 3d)。

    反向阳离子交换法策略(图 3e)由Du等[75]于2023年首次报道：先在高温时合成尺寸可调的高结晶度纤锌矿Cu3P QDs，然后在油胺和辛胺的辅助下，由TOP引发Cu3P与In3+的反向阳离子交换反应，成功制备了Cu+掺杂的InP QDs。然后在InP∶Cu QDs上均匀生长ZnSexS1-x壳作为钝化壳。如图 3f所示，该InP∶Cu@ZnSexS1-x QDs在近红外区具有优异的发光性能。

    1.3   辅助合成法

    虽然直接合成法和两步合成法可以精准控制InP QDs的尺寸和形貌，但是不利于大规模生产，商业化应用程度低。因此，成本低、操作更为简单的微波加热法和微流控合成法开始崭露头角。

    1.3.1   微波加热法

    微波加热合成法是将含有前驱体、溶剂和表面活性剂的混合物置于微波反应器中，使用微波辐射加热至设定温度，反应一定时间后生成QDs混合物。反应结束后，使用非极性溶剂对QDs混合物进行清洗，以除去未反应的前驱体及副产品，得到最终的目标产物。

    2005年，Gerbec等[93]首次利用微波加热法直接加热分子前驱体，得到高质量、近单分散的InP QDs，这表明微波介电加热不仅能够提高形成速率，还能够提高材料质量与尺寸分布，为之后的QDs合成工艺化提供了新思路。

    微波加热法合成纳米材料通常需要具有良好微波耗散系数的导热材料来提高微波辅助合成中的加热速率，离子液体(ionic liquid，IL)的离子传导可以显著提高加热速率，是导热材料的理想选择[69]。如图 4a所示，Siramdas等[94]通过使用含氟阴离子IL与InP前驱体搅拌混合，制备出PLQY为20%~30%的InP QDs混合物。并研究了微波功率和反应温度对微波辅助合成InP的影响。利用不同温度与功率下加热曲线的显著差异，可以获得不同尺寸的InP QDs。图 4b的TEM图像表明，微波辅助合成的InP QDs形状规整，尺寸分布均匀。该工作为后续研究提供了一种不需要改变前驱体而获得不同直径InP QDs的途径。

    图 4

    图 4.  微波加热法合成InP QDs的(a) 流程示意图和(b) TEM图像[94]; (c) 多步连续微流控反应合成InP@ZnSeS QDs的示意图[71]; (d) 微流控法合成的InP@ZnSe@ZnS QDs的TEM图像[72]
    Figure 4.  (a) Schematic diagram and (b) TEM image of InP QDs synthesized by microwave heating method[94]; (c) Schematic diagram of multi‐step continuous microfluidic reaction synthesis of InP@ZnSeS QDs[71]; (d) TEM images of InP@ZnSe@ZnS QDs synthesized by flow control method[72]
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    1.3.2   微流控辅助法

    微流控合成实现了化学反应的高度自动化控制，可以用于精确控制纳米粒子的尺寸、形状和组成。如图 4c所示，微流控合成法[71]是将装载有各前驱体和表面活性剂的不同注射器预热至适宜温度，通过精确控制的注射泵将各反应物输送至微流控芯片中迅速混合并开始核化反应，通过精确调节流速和反应温度以控制QDs的尺寸与化学组成。待反应完成后，QDs溶液流入冷却区，迅速冷却以停止生长过程，防止其过度生长或团聚。

    2002年，Edel等[95]首次利用连续微流反应器制备得到CdS QDs，随后该技术不断被使用并改进。2012年，Kim等[96]结合混合反应器系统，利用微流控反应器合成了InP@ZnS核壳颗粒。然而，上述工作中使用的反应器设置并非连续的，而是半间歇式反应器和流动反应器的混合体，不能很好地控制混合速率和温度。

    2018年，Vikram等[70]通过改进模块化连续微流体反应装置，制备出PLQY高达67% 的InP@ZnSeS QDs。改进的装置不但可以精确控制流体的快速均匀加热、冷却与混合，还可以调控不同的反应参数，合成发射波长可调谐的InP@ZnSeS QDs。

    2022年，Okamoto等[72]分别利用微流反应器和加热法制备出InP核，再对2种核外层包覆同样的ZnSe和ZnS壳，制备得到InP@ZnSe@ZnS QDs。相较于加热法得到的QDs，微流控法的产物尺寸分布更集中(图 4d)，PL光谱峰的FWHM小于40 nm。这表明微流反应器能够缩短成核时间并避免QDs合成过程中的Ostwald熟化，得到高质量的InP QDs。

    2.   InP量子点的应用

    2.1   简介

    InP QDs不但具有高PLQY、高颜色纯度、宽范围颜色可调和较窄的发射光谱等优异性能，而且与Cd基和Pb基QDs相比环保无毒，具有显著的环境友好性[26,97‐98]。随着合成方法的不断优化，一系列高质量的InP QDs得以制备，为包括白光发光二极管(WLED)、发光太阳能聚光器(LSC)、太阳能电池、光催化、光学标记成像以及神经接口在内的各种技术应用提供了巨大的机会(图 5)。

    图 5

    图 5.  InP QDs的应用
    Figure 5.  Applications of InP QDs
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    2.2   光电子(照明与显示)应用

    2.2.1   WLED

    目前商用的WLED通常由发射蓝光的InGaN芯片搭配黄光的荧光粉组成。由于这种WLED中缺乏红色光源的成分，因此显色性通常较差。研究表明，将InP QDs集成添加到WLED的颜色转换层中，与其他光源共同构成高质量白光，可以改进WLED以实现高显色性(图 6a)。

    图 6

    图 6.  (a) InP QDs WLEDs的示意图; (b) InP QDs WLEDs的光谱功率分布[101]; (c) InP QDs QLEDs的工作原理; (d) 基于InP@ZnSe@ZnS QDs的QLEDs的EQE‐亮度分布曲线[80]; (e) 带有混合QDs增强膜的LCD[108]; (f) 各种QDs和QDs微珠膜的LE变化[109]
    Figure 6.  (a) Schematic diagram of InP QDs WLEDs; (b) Spectral power distribution of InP QDs WLEDs[101]; (c) Working principles of InP QDs QLEDs; (d) EQE‐luminance distribution curve of QLEDs based on InP@ZnSe@ZnS QDs[80]; (e) LCD with hybrid QDs enhancement film[108]; (f) LE changes of various QDs and QDs microbead films[109]

    Inset in d: photographs of four‐pixel and text‐patterned QLEDs.

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    2008年，Ziegler等[99]首次将InP QDs应用到WLED中，他们通过添加红色InP QDs和绿色Sr0.94Al2O4∶Eu0.06荧光粉对YAG∶Ce3+的发射光谱进行校正，将WLED的显色指数(CRI)提高至86。之后，类似的工作相继展开，这类WLEDs的发光性能与显色性均得到不同程度的提升。例如，Yin等[100]通过调整InP@ZnSe@ZnS红色发光QDs的发射峰位置，制备出CRI高达91.0的WLED，该器件还表现出极高的稳定性。Karadza等[101]将YAG∶Ce、LuAg∶Ce和InP@ZnSe QDs混合来制备颜色转换器涂层。由此构建的WLED在色度坐标为(0.382 9，0.397 4)、相关色温(CCT)为4 100 K时，一般显色指数(Ra)为88，红色饱和度(R9)为47，发光效率(LE)为132 lm·W-1(图 6b)。Li等[102]将绿色发光的InP@ZnS和AgInS2@ZnS (560~690 nm)QDs与蓝色GaN芯片结合，制备出的WLED的最大LE为75.2 lm·W-1，其不仅具有明亮的暖白光(CCT=3 114 K)，而且具有优异的显色性和良好的稳定性。

    利用InP QDs的宽谱发射特性，使用单一结构或混合结构的InP QDs作为颜色转换层，是实现白光发射的另一种方法。2015年，Zhang等[103]利用Cu元素掺杂InP，制备得到Cu∶InP@ZnS@InP@ZnS QDs。该体系在单激发波长下，通过控制势垒厚度会表现出2个可调谐的发射峰，采用最优结构作为颜色转换器，成功获得了纯白色发射的WLED，其CRI高达91，CIE坐标为(0.338，0.330)。Kim等[96]制备出从蓝绿色到红色的高质量InP@ZnS QDs，并将这些QDs集成到WLED器件中，可以达到89.3的高CRI。

    2.2.2   QLED

    与上文所述的WLEDs采用QDs作为颜色转换层不同，QLED通常是指QDs层辐射复合直接产生红绿蓝色电致发光(图 6c)。

    2011年，Lim等[104]用绿色InP@ZnSeS QDs作为发光层，首次制备出InP QLED。然而，该QLED的EQE仅为0.008%。为了优化QLEDs中的载流子输运能力，改善发射性能，Lim等[105]使用具有高电子迁移率和合适能带结构的ZnO作为电子传输层(ETL)，将QLED的EQE提高至3.46%，亮度也提高了5倍。2016年，Jo等[106]采用无机ZnO纳米粒子作为ETL，与InP@ZnSeS@ZnS QDs结合制备出了具有优异性能的QLED。其最大电流效率为4.2 cd·A-1，EQE为2.5%，最大亮度(Lmax) 为2849 cd·m-2。同年，Kim等[107]通过退火和两步溅射工艺，制备出以InP QDs为发光层，无机ZrO2纳米粒子为ETL的全透明QLED器件(透光率>74%)。该器件可以在驱动电压范围内保持电流效率，解决了QLEDs中常出现的滚降问题。

    近年来，随着InP QDs制备工艺的不断优化，基于InP QDs的QLED性能获得了更显著的提升。Li等[81]通过前驱体纯化制备出InP@ZnSe@ZnS核壳QDs，并且通过控制核和壳层的化学计量，使发光性能大幅提高。用该QDs制作的QLED的EQE为12.2%，Lmax为10 000 cd·m-2。同年，Won等[80]用氢氟酸来蚀刻氧化的InP核表面，并使用己酸替换初始QDs表面的油酸配体，得到优化的InP@ZnSe@ZnS QDs。用该QDs所制作QLED的EQE为21.4%，Lmax为100 000 cd·m-2，在100 cd·m-2的条件下，其寿命可达1×106 h(图 6d)。该EQE与理论最大值相当，是当时报道的QLED中最高的，可与Cd基QLEDs相媲美。

    2.2.3   QDs增强膜

    在当前的工艺水平下，实现QDs的完全电致发光仍存在难度，因此目前市面上的QLED显示器主要是依靠传统的LED背光源配合QDs增强膜，来实现广色域的多彩发光。

    在2017年，Kim等[108]制作出一种由图像化QDs薄膜和短通滤波器构成的光学高效液晶显示(LCD) 结构(图 6e)。图案化的QDs薄膜产生了Rec. 2020色域95% 的面积比。此外，红色、绿色和蓝色光谱的光强分别提高到LCD的1.63倍、1.72倍和2.16倍。在CIE 1931色域中，色域达到了国家电视标准委员会(NTSC)标准的127.5%。

    通过提高InP QDs的稳定性，可以制备高效的QDs颜色转换膜。2022年，Ahn等[109]采用三层保护方法，用Al掺杂剂钝化InP壳层缺陷，Hf-正丁醇配合物处理InP QDs以减少配体分离，并用三仲丁氧基铝通过电喷雾工艺形成外保护层，将QDs包埋在Al2O3中，形成微珠。然后制作了InP QDs纳米粒子薄膜和Al2O3微珠薄膜。图 6f显示了4种不同薄膜的重叠滤波光谱。其中3种薄膜的峰值波长和FWHM相似，但是QDs和微珠的混合薄膜的峰值波长略微向更长的波长移动，FWHM略微展宽到大约40 nm，LE达到145.2 lm·W-1，比仅有QDs的薄膜(50.8 lm·W-1)提高1.86倍。这表明由QDs纳米粒子和QDs微珠混合而成的远距离QDs发射薄膜可以实现高色纯度和高LE，并具备更好的光稳定性和热稳定性，该组合方法为制备高效稳定的QDs膜复合结构提供了新的思路。

    光刻工艺的优化也对InP QDs增强膜的性能提升发挥着重要作用。Weng等[110]通过激光辅助法制备了图案化的InP@ZnS QDs薄膜。其PLQY提高到35.8%，CIE坐标可以从(0.26，0.13) 变化到(0.58，0.24)，展示了QDs薄膜在全彩显示中的巨大潜力。Lee等[111]使用不含磺酸基的光活性组分的负光刻胶，成功避免了光刻工艺中PL降低的问题，制备得到非常明亮的InP QDs薄膜。Tian等[112]用胶体QDs光刻技术制备出InP QDs微LED阵列，通过在QDs光刻胶和盖板玻璃之间制作一层滤色层，屏幕显示色度可达到CIE 1931色度标准的100.8%，红色和绿色的亮度转换效率分别达到78.1% 和296.5%。Lee等[113]借助一种正极光刻胶，通过传统光刻工艺在InP QDs薄膜上制作了高分辨率(>2 000 ppi)的多色图像，并实现了各种彩色QDs薄膜的叠加。

    2.3   光伏应用

    2.3.1   LSC

    LSC是一种高效方便的太阳能收集装置，可用于提升光伏器件的成本效益。LSC依赖于其中的大面积荧光材料，经太阳光照射后发生辐射复合，并将由此产生的光子通过光导富集到标准太阳能电池板，转化为电能[114]。InP QDs由于具有优秀的光致发光特性，在LSC器件中展示出广阔的应用前景。然而，InP QDs光致发光产生的光子极易被QDs本身再次吸收，这严重影响了LSC的性能。2018年，Sadeghi等[115]制备出基于InP@ZnO QDs的LSC，这种QDs具有Ⅱ型能带排列，可以通过Stokes位移工程抑制LSC中重吸收造成的能量损失，从而实现了1.45% 的光学效率(图 7a)。2021年，Jalali等[116]将掺杂Cu的InP QDs与不同尺寸的InP@ZnS QDs相结合，制备出由InP QDs组成的梯度、半梯度和非梯度的纳米器件(图 7b)。利用超高效的级联能量转移和激子回收，抑制了再吸收能量损失，能够实现22.2%的光量子效率(图 7c)。

    图 7

    图 7.  (a) 几何因子对LSC光学效率的影响[115]; (b) 无梯度、半梯度和梯度纳米组件的示意图; (c) 通过改变照明面积得到的LSC的输出发射光谱[116]; (d) QD‐LSCs制造工艺的示意图[117]; (e) InP和Sn∶InP QDSSC的J-V特性曲线[121]; (f) InP QDs太阳能电池在光照射和非光照射下的J-V特性曲线[87]
    Figure 7.  (a) Influence of geometric factors on the optical efficiency of LSC[115]; (b) Schematic representation of the fabricated ungraded, semi‐graded and graded nano assemblies; (c) Output emission spectra of the LSC by changing the illumination area[116]; (d) Schematic diagram of QD LSCs manufacturing process[117]; (e) J‐V characteristic curves of InP and Sn∶InP QDSSC[121]; (f) J‐V characteristic curves of InP QDs solar cells under light irradiation and non‐irradiation[87]

    Inset in a: photograph of InP QD‐LSC under UV irradiation; Inset in c: schematic of the setup to change the portion of the illuminated area of LSC under ultraviolet radiation; Inset in d: transparency of fabricated QD‐LSC shown under an ambient light with loading concentration of 26 mg·mL-1 and total internal reflection is visible on edges and seems brighter in photograph of QD‐LSC under 365 nm UV radiation (scale bar: 1 cm).

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    Eren等[117]合成出Cu掺杂的InP@ZnSe QDs，与PDMS聚合物混合制作出大面积的LSC(3 000 cm2) (图 7d)。在365 nm波长下，LSC器件的功率转换效率(PCE)为3.4%，EQE为5.9%。该工作为LSCs器件的大规模生产奠定了基础。

    2.3.2   太阳能电池

    InP QDs也是一种潜力巨大的光伏电池捕光材料。近年来，基于InP QDs的太阳能电池也逐渐受到关注[118‐120]。

    对InP QDs进行元素掺杂是提高太阳能电池性能的有效途径之一。例如，Yang等[121]使用Sn掺杂InP QDs，并将其作为致敏剂用于构建QDs敏化太阳能电池(QDSSCs)。由于Sn对InP QDs禁带隙的调节作用，Sn∶InP QDSSC的PCE显著高于未掺杂的InP QDs电池。通过优化配体交换工艺和Sn掺杂量，Sn∶InP QDSSC在标准太阳照射(AM 1.5G，100 mW·cm-2)下，电流密度为10.58 mA·cm-2，PCE提升至3.54%(图 7e)，在所有Ⅲ~Ⅴ族QDSSCs中，该效率已达当时最高。Kuang等[120]分别将InP QDs和N掺杂的InP QDs(In(N)P)嵌入到宽带隙的GaP中，发现GaP太阳电池的短路电流密度从0.16 mA·cm-2分别增加到0.23和0.29 mA·cm-2，器件的开路电压从0.95 V分别提高到1.11和1.14 V。此外，由于In(N)P QDs对亚带隙光子的吸收，器件的EQE也有所提高。

    除在QDSSCs中被广泛应用外，InP QDs也被应用到其他结构的太阳能电池中。Pidluzhna等[87]制备出核壳型的InP@ZnS QDs，并采用热真空沉积技术和旋涂技术逐步制备倒置太阳电池。所制备器件的电流-电压(J‐V)特性如图 7f所示，其PCE为(0.36±0.03)%，这与基于InP@ZnS QDs的QDSSCs的PCE相当，表明了InP@ZnS QDs在不同结构太阳电池光学元件中的适用性。

    2.4   光催化应用

    2.4.1   光催化析氢

    与含Cd的光催化产氢体系相比，InP QDs具有更大的消光系数和玻尔半径，表现出更高的产氢效率和稳定性，可实现高效的光催化制氢。

    Yu等[122]通过在环境条件下将无机Zn离子直接加入到InP QDs溶液中，对InP QDs进行修饰，并用于H2S的光催化析氢。图 8a表明，当Zn2+与InP的投料质量比为1.75时，3 h析氢效率可以提高到35 µmol·mg-1，光催化效率是单独InP QDs的2.9倍。这种改性方法避免了QDs表面钝化等繁琐操作，为光催化中QDs的优化提供了一种简单便捷的方法。

    图 8

    图 8.  (a) 含有不同Zn2+浓度的InP QDs的长期催化析氢性能[122]; (b) 不同ZnS壳层厚度(n=2、3、4)的InP@nZnS (蓝色)和InP@Cu: nZnS (红色)QDs在辐照1 h后的氢气量比较(误差条表示4个独立实验的标准偏差)[123]; (c) 具有不同Cu含量的InP QDs光阳极在斩波照明下的饱和光电流-时间(J‐T)曲线[124]; (d) 不同壳结构的InP QDs的光催化析氢性能[125]; (e) 用于二氧化碳还原的InP QDs表面改性TiO2催化剂[126]; (f) InP QDs光催化还原铁氰化物(左)和进行C‐C偶联反应(右)示意图[127]
    Figure 8.  (a) Hydrogen evolution performance of InP QDs with different Zn2+ for a long time[122]; (b) Comparison of the amount of H2 of InP@nZnS (blue) and InP@Cu: nZnS (red) QDs with different ZnS shell thicknesses (n=2, 3, and 4) under irradiation for 1 h (Error bars represent the standard deviation of four independent experiments)[123]; (c) Saturated photocurrent‐time (J‐T) curves of InP QDs photoanodes with different contents of Cu dopants under chopped illumination[124]; (d) Photocatalytic hydrogen evolution performance of InP QDs with different shell structures[125]; (e) InP QDs surfacemodified TiO2 catalysts for carbon dioxide reduction[126]; (f) Diagrams of photocatalytic reduction of ferrocyanide (left) and C‐C coupling reaction (right) by InP QDs[127]

    In d: Ket is the electron transfer rate constant; In e: ED is an electron donor, EDox is an oxidized electron donor, VB is the valence band, and CB is the conduction band.

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    提高InP QDs的电子转移能力，可以有效增强InP QDs的光催化析氢能力。对QDs的壳层进行掺杂是其中一种有效策略。Bang等[123]通过研究InP@Cu∶ZnS和InP@ZnS QDs在可见光照射(λ>400 nm)下1 h的光催化析氢性能发现，在ZnS壳层厚度相同时，Cu掺杂的InP@Cu∶ZnS QDs的光催化析氢活性明显高于InP@ZnS QDs，并具有优异的稳定性(图 8b)。Zhao等[124]对InP@ZnSe QDs的壳层进行可控的Cu掺杂，发现优化后的InP@ZnSe∶Cu0.2 QDs太阳能驱动光电化学器件具有长期稳定性，在短切光照下表现出稳定的光响应值(图 8c)，在标准太阳照射(AM 1.5 G，100 mW·cm-2)下的饱和光电流密度为7.4 mA·cm-2，能够有效实现高性能、稳定的光催化析氢。

    InP QDs的多壳层结构也可提高电子转移能力。Zeng等[125]分别研究InP@ZnSe@ZnS QDs和InP@ZnS QDs，发现前者的电子转移能力更强。进一步的光催化析氢测试表明，在5 h内，InP@ZnSe@ZnS QDs的催化活性约为InP@ZnS QDs的1.9倍；相比InP@ZnS QDs的稳定性也有所提高，活性持续时间可达21 h(图 8d)。

    2.4.2   光催化还原

    InP QDs作为一种可见光吸收剂，与传统的有机和金属复合物敏化剂相比，稳定性更强，激子产生的概率更大，能够有效促进多电子氧化还原反应，在光催化还原领域具有巨大潜力。

    Chon等[126]将InP QDs物理固定在典型还原催化剂功能化的TiO2颗粒上，形成了一种新型的InP QDs敏化杂化光催化剂，图 8e是反应过程和组成示意图。在10次重复的光解过程中，这种杂化催化剂在420 h内的周转次数约为51 000次，且不会对InP QDs光敏剂造成任何损害，能够实现高效、持久的CO2到CO的光化学转化。在使用牺牲有机电子给体的光化学CO2还原系统中，这种催化剂的催化性能是最高的。

    QDs在不借助任何助催化剂或牺牲试剂的情况下，也可单独用作各种反应的光催化剂。Chakraborty等[127]在没有任何助催化剂、牺牲氧化剂或还原剂的情况下，将InP@ZnS QDs用作1‐苯基吡咯烷(PhPyr)和苯基反式苯基砜(PhSO2)之间C‐C偶联反应的光催化剂，其光转换率约为52%，内部PLQY约为1.21%(图 8f)。

    2.5   生物应用

    2.5.1   光学标记成像

    与传统的Cd基QDs相比，InP QDs不仅具有优异的光学特性，还具有更稳定的共价键和更好的生物相容性，且对生物体细胞无毒无害，因此在分子、细胞和活体成像中具有广阔的应用前景。

    Zhang等[128]合成的InP@ZnSe@ZnS QDs在单一激发下可以同时获得可见激子发射和近红外(NIR) 表面缺陷发射(图 9a)，表明该InP QDs具有在不同空间尺度的光学标记成像能力。Lim等[129]制备出高质量的Cu掺杂InP@ZnS∶Cu@ZnS QDs，其PLQY高达40%。他们用亲水性配体修饰QDs，使QDs具有水溶性；如图 9b所示，修饰后的QDs还可以与生物分子结合，可以选择性成像，展示出其可作为高特异性、高灵敏度的光学标记成像探针的应用潜力。

    图 9

    图 9.  (a) InP@ZnSe@ZnS QDs的能带排列图(左)和单激发下的双发射和多尺度光学标记成像(右)[128]; (b) 与生物素结合的QDs (顶部)和未结合的QDs (底部)共孵化后链霉亲和素珠的透射(左)和荧光显微镜图像(右)[129]; (c) SiO2@InP QDs@SiO2 NPs和CdSe@ZnS QDs在小鼠主要器官和肿瘤中的荧光比较[131]; (d) InP QDs神经接口[132]; (e) Ⅰ型、Ⅱ型和ITO上神经元的跨膜电位; (f) 1、2、5和10 Hz刺激频率下的Ⅱ型生物界面动作电位激发成功率[133]
    Figure 9.  (a) Band arrangement diagram of InP@ZnSe@ZnS QDs (left) and dual emission and multi‐scale optical labeling imaging under single excitation (right)[128]; (b) Transmission (left) and fluorescence microscopy (right) images of streptavidin beads co incubated with biotin bound QDs (top) and unbound QDs (bottom)[129]; (c) Fluorescence comparison of SiO2@InP QDs@SiO2 NPs and CdSe@ZnS QDs in mouse's main organs and tumors of mice[131]; (d) InP QDs neural interface[132]; (e) Transmembrane potentials of neurons on type Ⅰ, type Ⅱ, and ITO; (f) Success rate of action potential firing for biointerfaces for 1, 2, 5, and 10 Hz stimulus frequencies[133]
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    近年来，InP QDs应用于肿瘤诊断和肿瘤靶向成像的报道层出不穷。Zhang等[64]首次基于InP QDs，结合(3‐羧基丙基)三苯基膦(TPP)的特异识别，设计出线粒体荧光探针，对4种不同类型的细胞进行了线粒体靶向成像；同时也基于无细胞毒性的InP QDs荧光探针实现了甲胎蛋白(AFP，肝癌细胞的血清标志物)抗原检测和肿瘤靶向成像[130]，其检测灵敏度提高5.8倍(约0.58 ng·mL-1)，并且可以在1~1 000 ng·mL-1的最宽分析范围内检测。Ham等[131]通过将多个InP@ZnS QDs嵌入到二氧化硅模板上，并在模板上包覆二氧化硅壳，制备得到QDs纳米探针(SiO2@InP QDs@SiO2 NPs)。将SiO2@InP QDs@SiO2 NPs给药于同基因肿瘤小鼠后发现，探针的荧光信号能够选择性地在肿瘤同基因小鼠的肿瘤中积累，其荧光强度能够达到与CdSe@ZnS QDs相媲美的程度(图 9c)。

    2.5.2   神经接口

    神经接口一般用于局部刺激神经元，治疗神经损伤。InP QDs是神经接口中生物界面光活性层的理想候选材料。

    Jalali等[132]将InP@ZnO QDs整合到光电电极结构中，产生超极化生物电流，可以在低至4 µW·mm-2的功率下触发单个神经细胞放电(图 9d)。该工作表明InP QDs可以引起具有生物相容性的有效生物连接，有希望用于制备高分辨率视网膜假体设备。

    Karatum等[133]研究发现，在InP QDs体系中通过调节能带结构可以产生双向光电化学电流，这能够使初级海马神经元在光诱导下产生快速可逆的动作电位和超极化，有效地控制神经元的电活动。图 9e表明，Ⅰ型能带排列的生物界面使神经膜超极化，Ⅱ型能带排列可使神经膜去极化并引起动作电位。图 9f显示，在1、2和5 Hz频率下，用10 ms脉冲光刺激Ⅱ型生物界面，可使初级神经元重复放电，成功率超过85%，且10 Hz时的峰值率仍超过50%。

    Gao等[134]设计出一种基于InP@InSnZnO混合光电晶体管的仿生视觉传感器，可以复制人类视觉系统中生物视网膜的环境适应功能。该混合器件表现出优异的栅极可控性和强大的可见光响应，可以模拟视觉感光细胞的各种功能，在数字识别方面具有高达93%的准确率，这为仿生视觉系统的未来发展提供了希望。

    3.   总结与展望

    InP QDs环保无毒，具有优异的光学性能，近年来受到了广泛的关注。随着制备方法的不断优化，目前已经可以制备尺寸可调、分布窄的高质量InP QDs，而且各种核壳结构的InP QDs也逐渐被研究发掘，其发射效率和光稳定性等正在不断提升，在照明显示、光伏、光催化和光学标记成像等领域均表现出了巨大的应用潜力。然而，InP QDs想要实现与Cd基QDs和Pb基QDs同等的普及程度，仍面临一些艰巨的挑战：在制备方面，实现对InP QDs产物尺寸、形貌、分散度以及微观结构的精确控制迫在眉睫；同时InP QDs对水和氧等杂质的反应性极高，其制备仍需要严格的实验条件。因此，既需要优化传统合成方法，又需要探索新的合成途径，还需要寻找更合适的前驱体材料，从多方面着手以提高合成的可控性。值得一提的是，近年来逐渐兴起的以细菌、真菌、细胞和其他生物机体等作为QDs的合成工厂或模板的生物合成法，被认为是化学合成的绿色替代方法，使用该方法制备的QDs具有良好的生物相容性、单分散性以及水溶性，在光催化和生物医学等方向引起了广泛的关注。然而该方法尚未能应用于InP QDs的合成。我们推测这可能是因为生物合成法在合成InP QDs方面仍存在许多挑战，例如：InP QDs的合成目前仍需要复杂的前驱体，同时也缺乏有效的生物催化剂，导致QDs稳定性和合成效率不理想。另一方面，除了制备可以发射蓝光的高质量InP QDs外，还应该探索拓宽其发射光谱覆盖范围，实现对整个可见光波段及红外波段的覆盖。虽然掺杂是进行光学调谐是一种有效的手段，但目前关于InP QDs掺杂的研究仍然较少，且还没有达到与Cd基QDs相同的可控掺杂水平，仍需要不断地探索。


    1. [1]

      He K Y, Zhu J J, Li Z S, Chen Z, Zhang H H, Liu C, Zhang X, Wang S, Zhao P Y, Zhou Y, Zhang S Z, Yin Y, Zheng X R, Huang W, Wang L. High-sensitive 2D PbI2 photodetector with ultrashort channel[J]. Front. Phys., 2023, 18(6):  63305. doi: 10.1007/s11467-023-1323-1

    2. [2]

      Zhang X, Wang C L, Ou Z W, Jiang X H, Chen J L, Ma H F, Zha C Y, Wang W, Zhang L H, Wang T, Wang L. Thickness-dependent excitonic properties of WSe2/FePS3 van der waals heterostructures[J]. Nanoscale, 2023, 15(2):  828-835. doi: 10.1039/D2NR05455H

    3. [3]

      Tang J, Ge F X, Chen J L, Zhou D W, Zhan G X, Liu J, Yuan J X, Shi X Y, Zhao P Y, Fan X L, Su Y, Liu C Z, He J H, Tang J Q, Zha C Y, Zhang L H, Song X F, Wang L. A droplet method for synthesis of multiclass ultrathin metal halides[J]. Small, 2023, 19(43):  2301573. doi: 10.1002/smll.202301573207895

    4. [4]

      Tong T, Gan Y Q, Li W S, Zhang W, Song H Z, Zhang H H, Liao K, Deng J, Li S, Xing Z Y, Yu Y, Tu Y D, Wang W H, Chen J L, Zhou J, Song X F, Zhang L H, Wang X Y, Qin S C, Shi Y, Huang W, Wang L. Boosting the sensitivity of WSe2 phototransistor via Janus interfaces with 2D perovskite and ferroelectric layers[J]. ACS Nano, 2024, 17(1):  530-538.

    5. [5]

      Lv C G, Zhang L H, Zhang X, Zhang H M, Xie H G, Zhang J H, Liu Y F, Liu Y, Wu R X, Zhang J R, Zha C Y, Wang W, Wan Z, Li B, Zhu C, Ma H F, Duan X D, Wang L. Controlled synthesis of submillimeter non-layered WO2 nanoplates via a WSe2-assisted method[J]. Adv. Mater., 2023, 35(12):  2207895. doi: 10.1002/adma.202207895

    6. [6]

      Liu C, Pan J, Yuan Q H, Zhu C, Liu J Q, Ge F X, Zhu J J, Xie H T, Zhou D W, Zhang Z C, Zhao P Y, Tian B B, Huang W, Wang L. Highly reliable van der waals memory boosted by a single 2D charge trap medium[J]. Adv. Mater., 2023, 36(3):  2305580.

    7. [7]

      Bawendi M G, Steigerwald M L, Brus L E. The quantum mechanics of larger semiconductor clusters ("quantum dots")[J]. Annu. Rev. Phys. Chem., 1990, 41(1):  477-496. doi: 10.1146/annurev.pc.41.100190.002401

    8. [8]

      Almeida G, Ubbink R F, Stam M, Fossé I D, Houtepen A J. InP colloidal quantum dots for visible and near-infrared photonics[J]. Nat. Rev. Mater., 2023, 8(11):  742-758. doi: 10.1038/s41578-023-00596-4

    9. [9]

      Peng L C, Wang Y J, Ren Y R, Wang Z R, Cao P F, Konstantatos G. InSb/InP core-shell colloidal quantum dots for sensitive and fast shortwave infrared photodetectors[J]. ACS Nano, 2024, 18(6):  5113-5121. doi: 10.1021/acsnano.3c12007

    10. [10]

      Chen M, Wang J X, Yin F F, Du Z G, Belfiore L A, Tang J G. Strategically integrating quantum dots into organic and perovskite solar cells[J]. J. Mater. Chem. A, 2021, 9(8):  4505-4527. doi: 10.1039/D0TA11336K

    11. [11]

      Lin X Y, Chen Z W, Han Y Y, Nie C M, Xia P, He S, Li J T, Wu K F. ZnSe/ZnS core/shell quantum dots as triplet sensitizers toward visible-to-ultraviolet B photon upconversion[J]. ACS Energy Lett., 2022, 7(3):  914-919. doi: 10.1021/acsenergylett.2c00017

    12. [12]

      Zhang W D, Duan X J, Tan Y Z, Hao J J, Zhu H M, Wang Q Q, Yang H C, Liu H C, Wang K, Wang Z W, Wang Y L, Song Y J, Sun X W. Giant pyramidal near-infrared InP/ZnS quantum dots with size over 15 nm for cell imaging[J]. Laser Photon. Rev., 2024, :  2400367. doi: 10.1002/lpor.202400367

    13. [13]

      Wang L J, Liang C X, Zheng N Y, Yang C Y, Yan S, Wang X, Zuo Z H, He C Y. Kidney injury contributes to edema of zebrafish larvae caused by quantum dots[J]. Sci. Total Environ., 2024, 908:  168420. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.168420

    14. [14]

      Wang Y K, Wan H Y, Xu J, Zhong Y, Jung E D, Park S M, Teale S, Imran M, Yu Y J, Xia P, Won Y H, Kim K H, Lu Z H, Liao L S, Hoogland S, Sargent E H. Bifunctional electron-transporting agent for red colloidal quantum dot light-emitting diodes[J]. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(11):  6428-6433. doi: 10.1021/jacs.2c13677

    15. [15]

      Zhu Z H, Zhu C, Yang L, Chen Q, Zhang L H, Dai J, Cao J C, Zeng S Y, Wang Z Y, Wang Z W, Zhang W, Bao J S, Yang L J, Yang Y, Chen B, Yin C Y, Chen H, Cao Y, Gu H, Yan J X, Wang N N, Xing G C, Li H, Wang X Y, Li S Z, Liu Z, Zhang H, Wang L, Huang X, Huang W. Room-temperature epitaxial welding of 3D and 2D perovskites[J]. Nat. Mater., 2022, 21(9):  1042-1049. doi: 10.1038/s41563-022-01311-4

    16. [16]

      Zhan G X, Zhang J R, Zhang L H, Qu Z W, Yang H Y, Qian Y C, Zhang X, Xing Z Y, Zhang L, Li C Z, Zhong J X, Yuan J X, Cao Y, Zhou D W, Chen X L, Ma H F, Song X F, Zha C Y, Huang X, Wang J P, Wang T, Huang W, Wang L. Stimulating and manipulating robust circularly polarized photoluminescence in achiral hybrid perovskites[J]. Nano Lett., 2022, 22(10):  3961-3968. doi: 10.1021/acs.nanolett.2c00482

    17. [17]

      Cao Y, Li C Z, Deng J, Tong T, Qian Y C, Zhan G X, Zhang X, He K Y, Ma H F, Zhang J R, Zhou J, Wang L. Enhanced photodetector performance of black phosphorus by interfacing with chiral perovskite[J]. Nano Res., 2022, 15(8):  7492-7497. doi: 10.1007/s12274-022-4378-3

    18. [18]

      Zhang J R, Song X F, Wang L, Huang W. Ultrathin two-dimensional hybrid perovskites toward flexible electronics and optoelectronics[J]. Natl. Sci. Rev., 2022, 9(5):  nwab129. doi: 10.1093/nsr/nwab129

    19. [19]

      Luo Y, Zhang J R, Chen X L, Wang L. Enlighten the non-illuminated region by phase segregation of mixed halide perovskites[J]. Light-Sci. Appl., 2022, 11(1):  311. doi: 10.1038/s41377-022-01019-9

    20. [20]

      Zhou D W, Zhao P Y, Zhang J R, Jiang X H, Qin S C, Zhang X, Jiang R, Deng Y F, Jiang H J, Zhan G X, Luo Y, Ma H F, Wang L. Lithographic multicolor patterning on hybrid perovskites for nano-optoelectronic applications[J]. Small, 2022, 18(48):  2205227. doi: 10.1002/smll.202205227

    21. [21]

      Yuan J X, Zhang X M, Zhou D W, Ge F X, Zhong J X, Zhao S H, Ou Z W, Zhan G X, Zhang X, Li C Z, Tang J, Bai Q, Zhang J R, Zhu C, Wang T, Ruan L F, Zhu C Q, Song X F, Huang W, Wang L. Excessive iodine enabled ultrathin inorganic perovskite growth at the liquid-air interface[J]. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(19):  e202218546. doi: 10.1002/anie.202218546

    22. [22]

      Shi X Y, Liu C, Zhang X M, Zhan G X, Cai Y X, Zhou D W, Zhao Y W, Wang N N, Hu F R, Wang X Y, Ma H F, Wang L. Vapor phase growth of air-stable hybrid perovskite FAPbBr3 single-crystalline nanosheets[J]. Nano Lett., 2024, 24(7):  2299-2307. doi: 10.1021/acs.nanolett.3c04604

    23. [23]

      Zhong J X, Zhou D W, Bai Q, Liu C, Fan X L, Zhang H H, Li C Z, Jiang R, Zhao P Y, Yuan J X, Li X J, Zhan G X, Yang H Y, Liu J, Song X F, Zhang J R, Huang X, Zhu C, Zhu C Q, Wang L. Growth of millimeter-sized 2D metal iodide crystals induced by ion-specific preference at water-air interfaces[J]. Nat. Commun., 2024, 15(1):  3185. doi: 10.1038/s41467-024-47241-4

    24. [24]

      Chuhan L, Ghimire S, Subrahmanyam C, Miyasaka T, Biju V. Synthesis, optoelectronic properties and applications of halide perovskites[J]. Chem. Soc. Rev., 2020, 49(10):  2869-2885. doi: 10.1039/C9CS00848A

    25. [25]

      Park A, Goudarzi A, Yaghmaie P, Thomas V J, Maine E. Rapid response through the entrepreneurial capabilities of academic scientists[J]. Nat. Nanotechnol., 2022, 17(8):  802-807.

    26. [26]

      Jang E, Kim Y, Won Y H, Jang H, Choi S M. Environmentally friendly InP-based quantum dots for efficient wide color gamut displays[J]. ACS Energy Lett., 2020, 5(4):  1316-1327. doi: 10.1021/acsenergylett.9b02851

    27. [27]

      Tamang S, Lincheneau C, Hermans Y, Jeong S, Reiss P. Chemistry of InP nanocrystal syntheses[J]. Chem. Mater., 2016, 28(8):  2491-2506. doi: 10.1021/acs.chemmater.5b05044

    28. [28]

      Zhao M X, Li Y, Zeng E Z, Wang C J. The application of CdSe quantum dots with multicolor emission as fluorescent probes for cell labeling[J]. Chem. Asian J., 2014, 9(5):  1349-1355. doi: 10.1002/asia.201301692

    29. [29]

      Peng X G, Zhang Z F, Ge J J, Deng Y L, Chen X F, Zhang J R, Deng Z T, Kambe Y, Talapin D V, Wang Y Y. Surface passivation of intensely luminescent all-inorganic nanocrystals and their direct optical patterning[J]. Nat. Commun., 2023, 14(1):  49. doi: 10.1038/s41467-022-35702-7

    30. [30]

      Pu C, Peng X G. To battle surface traps on CdSe/CdS core/shell nanocrystals: Shell isolation versus surface treatment[J]. J. Am. Chem. Soc., 2016, 138(26):  8134-8142. doi: 10.1021/jacs.6b02909

    31. [31]

      Zhang W J, Li B, Chang C, Chen F, Zhang Q, Lin Q L, Wang L, Yan J H, Wang F F, Chong Y H, Du Z L, Fan F J, Shen H B. Stable and efficient pure blue quantum-dot LEDs enabled by inserting an antioxidation layer[J]. Nat. Commun., 2024, 15(1):  783. doi: 10.1038/s41467-024-44894-z

    32. [32]

      Qiu Y L, Gong Z P, Xu L, Huang Q C, Yang Z X, Ye B Q, Ye Y L, Meng Z Y, Zeng Z W, Shen Z H, Wu W B, Zhou Y Q, Hong Z Q, Cheng Z M, Ye S W, Hong H Y, Lan Q T, Li F S, Guo T L, Xu S. Performance enhancement of quantum dot light-emitting diodes via surface modification of the emitting layer[J]. ACS Appl. Nano Mater., 2022, 5(2):  2962-2972. doi: 10.1021/acsanm.2c00229

    33. [33]

      Wei S, Luo X, Miao J H, Zhang L. Efficient green quantum dot lightemitting diodes enabled by high-quality alloyed gradient CdSeS/CdS/ZnS core/shell quantum dots[J]. J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 2022, 33(35):  26313-26321. doi: 10.1007/s10854-022-09314-2

    34. [34]

      Roy D, Routh T, Asaithambi A V, Mandal S, Mandal P K. Spectral and temporal optical behavior of blue-, green-, orange-, and redemitting CdSe-based core/gradient alloy shell/shell quantum dots: ensemble and single-particle investigation results[J]. J. Phys. Chem. C, 2016, 120(6):  3483-3491. doi: 10.1021/acs.jpcc.5b10051

    35. [35]

      Bandaru S, Palanivel M, Ravipati M, Wu W Y, Zahid S, Halkarni S S, Dalapati G K, Ghosh K K, Gulyas B, Padmanabhan P, Chakrabortty S. Highly monodisperse, size tunable glucosamine conjugated CdSe quantum dots for enhanced cellular uptake and bioimaging[J]. ACS Omega, 2024, 9(7):  7452-7462.

    36. [36]

      Zhu Y L, Li C S, Xu Y, Wang D F. Ultrasonic-assisted synthesis of aqueous CdTe/CdS QDs in salt water bath heating[J]. J. Alloy. Compd., 2014, 608(25):  141-147.

    37. [37]

      Ishankulov A F, Khalilov K F, Shamilov R R, Galyametdinov Y G, Mukhamadiev N K. Sizeoptical characteristics of CdSe/ZnS quantum dots modified by thiol stabilizers[J]. J. Sol-Gel Sci. Technol., 2023, 108(2):  292-297. doi: 10.1007/s10971-023-06096-9

    38. [38]

      Bhand G R, Chaure N B. Synthesis of CdTe, CdSe and CdTe/CdSe core/shell QDs from wet chemical colloidal method[J]. Mater. Sci. Semicond. Process, 2017, 68:  279-287. doi: 10.1016/j.mssp.2017.06.033

    39. [39]

      Washington A L, Strouse G F. Microwave synthetic route for highly emissive TOP/TOPS passivated CdS quantum dots[J]. Chem. Mater., 2009, 21(15):  3586-3592. doi: 10.1021/cm900624z

    40. [40]

      He Z Y, Zhou P J. Microwaveassisted aqueous synthesis of highly luminescent carboxymethyl chitosan-coated CdTe/CdS quantum dots as fluorescent probe for live cell imaging[J]. J. Fluoresc., 2012, 22:  193-199. doi: 10.1007/s10895-011-0946-8

    41. [41]

      Zhan H J, Zhou P J, Pan K L, He T, He X, Zhou C Y, He Y N. Onepot aqueous-phase synthesis of ultra-small CdSe/CdS/CdZnS coreshell-shell quantum dots with high-luminescent efficiency and good stability[J]. J. Nanopart. Res., 2013, 15:  1-12.

    42. [42]

      Xu J, Hu R Q, Wang Q H, Wang P, Bao H F. Extracellular biosynthesis of biocompatible CdSe quantum dots[J]. IET Nanobiotechnol., 2019, 13(9):  962-966. doi: 10.1049/iet-nbt.2018.5432

    43. [43]

      Órdenes-Aenishanslins N, Anziani-Ostuni G, Quezada C P, Espinoza-González R, Bravo D, Pérez-Donoso J M. Biological synthesis of CdS/CdSe core/shell nanoparticles and its application in quantum dot sensitized solar cells[J]. Front. Microbiol., 2019, 10:  1587. doi: 10.3389/fmicb.2019.01587

    44. [44]

      Aqoma H, Lee S H, Imran I F, Hwang J H, Lee S H, Jang S Y. Alkyl ammonium iodide-based ligand exchange strategy for high-efficiency organic-cation perovskite quantum dot solar cells[J]. Nat. Energy, 2024, 9:  324-332. doi: 10.1038/s41560-024-01450-9

    45. [45]

      Bi C H, Yao Z W, Sun X J, Wei X C, Wang J X, Tian J J. Perovskite quantum dots with ultralow trap density by acid etching-driven ligand exchange for high luminance and stable pure-blue light-emitting diodes[J]. Adv. Mater., 2021, 33(15):  2006722. doi: 10.1002/adma.202006722

    46. [46]

      Luo C, Yan C, Li W, Chun F J, Xie M L, Zhu Z H, Gao Y, Guo B L, Yang W Q. Ultrafast thermodynamic control for stable and efficient mixed halide perovskite nanocrystals[J]. Adv. Funct. Mater., 2020, 30(19):  2000026. doi: 10.1002/adfm.202000026

    47. [47]

      Zhang J B, Cai B, Zhou X, Yuan F L, Yin C Y, Wang H Y, Chen H T, Ji X Z, Liang X F, Shen C, Wang Y, Ma Z Z, Qing J, Shi Z F, Hu Z J, Hou L T, Zeng H B, Bai S, Gao F. Ligandinduced cation-π interactions enable high-efficiency, bright, and spectrally stable Rec. 2020 pure-red perovskite light-emitting diodes.[J]. Adv. Mater., 2023, 35(45):  2303938. doi: 10.1002/adma.202303938

    48. [48]

      董宇辉, 曾书玉, 韩博宁, 薛洁, 宋继中, 曾海波. BN/CsPbX3复合纳米晶的制备及其白光LED应用[J]. 无机材料学报, 2019,34,(1): 72-78. DONG Y H, ZENG S Y, HAN B N, XUE J, SONG J Z, ZENG H B. BN/CsPbX3 composite nanocrystals: Synthesis and applications in white LED[J]. J. Inorg. Mater., 2019, 34(1):  72-78.

    49. [49]

      Jiang G C, Erdem O, Hübner R, Georgi M, Wei W, Fan X L, Wang J, Demir H V, Gaponik N. Mechanosynthesis of polymer-stabilized lead bromide perovskites: Insight into the formation and phase conversion of nanoparticles[J]. Nano Res., 2021, 14(4):  1078-1086. doi: 10.1007/s12274-020-3152-7

    50. [50]

      Meng F Y, Liu X Y, Cai X Y, Gong Z F, Li B B, Xie W T, Li M K, Chen D C, Yip H L, Su S J. Incorporation of rubidium cations into blue perovskite quantum dot lightemitting diodes via FABr-modified multi-cation hot-injection method[J]. Nanoscale, 2019, 11(3):  1295-1303. doi: 10.1039/C8NR07907B

    51. [51]

      Zhang D, Yu M M, Xu Y B, Li D Y, Huang Y, Yu C, Tang C C, Lin J. Solvothermal synthesis of perovskite CsPbCl3 nanoplates and improved photoluminescence performance through postsynthetic treatment[J]. Opt. Mater., 2022, 127:  112257. doi: 10.1016/j.optmat.2022.112257

    52. [52]

      Parveen S, Paul K K, Das R, Giri P K. Large exciton binding energy, high photoluminescence quantum yield and improved photostability of organo-metal halide hybrid perovskite quantum dots grown on a mesoporous titanium dioxide template[J]. J. Colloid Interface Sci., 2019, 539:  619-633. doi: 10.1016/j.jcis.2018.12.105

    53. [53]

      Wang B, Zhang C Y, Zheng W L, Zhang Q G, Bao Z Q, Kong L, Li L. Large-scale synthesis of highly luminescent perovskite nanocrystals by templateassisted solidstate reaction at 800 ℃[J]. Chem. Mater., 2019, 32(1):  308-314.

    54. [54]

      Zhao G G, Zhang M, Li H X, Guo Y Y, Liu T H, Wang H Q, Wang H Y, Fang Y. Velocity field distribution control in antisolvent flow realizing highly stable and efficient perovskite nanocrystals[J]. J. Colloid Interface Sci., 2023, 649:  214-222. doi: 10.1016/j.jcis.2023.06.114

    55. [55]

      Yuan L F, Chen D J, He K, Xu J M, Xu K Y, Hu J, Liang S S, Zhu H M. Advancing microarray fabrication: Onepot synthesis and highresolution patterning of UVcrosslinkable perovskite quantum dots[J]. Nano Res., 2024, 17(9):  8600-8609. doi: 10.1007/s12274-024-6784-1

    56. [56]

      Bi C H, Sun X J, Huang X, Wang S X, Yuan J F, Wang J X, Pullerits T, Tian J J. Stable CsPb1-xZnxI3 colloidal quantum dots with ultralow density of trap states for high-performance solar cells[J]. Chem. Mater., 2020, 32(14):  6105-6113. doi: 10.1021/acs.chemmater.0c01750

    57. [57]

      Ding N, Zhou D L, Pan G C, Xu W, Chen X, Li D Y, Zhang X H, Zhu J Y, Ji Y N, Song H W. Europiumdoped lead-free Cs3Bi2Br9 perovskite quantum dots and ultrasensitive Cu2+detection[J]. ACS Sustain. Chem. Eng., 2019, 7(9):  8397-8404. doi: 10.1021/acssuschemeng.9b00038

    58. [58]

      Luo Z S, Li Q, Zhang L M, Wu X T, Tan L, Zou C, Liu Y J, Quan Z W. 0D Cs3Cu2X5 (X=I, Br, and Cl) nanocrystals: Colloidal syntheses and optical properties[J]. Small, 2020, 16(3):  1905226. doi: 10.1002/smll.201905226

    59. [59]

      Cheng P F, Sun L, Feng L, Yang S Q, Yang Y, Zheng D Y, Zhao Y, Sang Y B, Zhang R L, Wei D H, Deng W Q, Han K L. Colloidal synthesis and optical properties of all-inorganic low-dimensional cesium copper halide nanocrystals[J]. Angew. Chem., 2019, 131(45):  16233-16237. doi: 10.1002/ange.201909129

    60. [60]

      Huang Q Q, He M X, Yang Y Q, Lai N, Zhang Q Y, Quan Y J, Liao J Y, Yang Y, Wang C, Yang J, Sun T, Wang R F. Moisture-stable CsSnBr3 quantum dots and SnO2 glass-ceramics for broadband whiteemitting diodes[J]. ACS Appl. Nano Mater., 2024, 7(15):  17967-17977. doi: 10.1021/acsanm.4c03202

    61. [61]

      Ma Z Z, Shi Z F, Wang L T, Zhang F, Wu D, Yang D W, Chen X, Zhang Y, Shan C X, Li X J. Water-induced fluorescence enhancement of lead-free cesium bismuth halide quantum dots by 130% for stable white light-emitting devices[J]. Nanoscale, 2020, 12(6):  3637-3645. doi: 10.1039/C9NR10075J

    62. [62]

      Tran M N, Cleveland I J, Pustorino G A, Aydil E S. Efficient nearinfrared emission from lead-free ytterbium-doped cesium bismuth halide perovskites[J]. J. Mater. Chem. A, 2021, 9(22):  13026-13035. doi: 10.1039/D1TA02147H

    63. [63]

      Yang Z W, Lin G L, Bai J Y, Li L C, Zhu Y B, He L R, Jiang Z, Wu W J, Yu X J, Li F S, Li W W. Inkjet-printed blue InP/ZnS/ZnS quantum dot light-emitting diodes[J]. Chem. Eng. J., 2022, 450:  138413. doi: 10.1016/j.cej.2022.138413

    64. [64]

      Zhang Y B, Qiao L L, Zhang Z Q, Liu Y F, Li L S, Shen H B, Zhao M X. A mitochondrial-targetable fluorescent probe based on high-quality InP quantum dots for the imaging of living cells[J]. Mater. Des., 2022, 219:  110736. doi: 10.1016/j.matdes.2022.110736

    65. [65]

      Zhao H B, Hu H L, Zheng J P, Qie Y, Yu K B, Zhu Y B, Luo Z Q, Lin L H, Yang K Y, Guo T L, Li F S. One-pot synthesis of InP multishell quantum dots for narrow-bandwidth light-emitting devices[J]. ACS Appl. Nano Mater., 2023, 6(5):  3797-3802. doi: 10.1021/acsanm.2c05498

    66. [66]

      Long R, Chen X P, Zhang X H, Chen F, Wu Z H, Shen H B, Du Z L. Carboxylic-free synthesis of InP quantum dots for highly efficient and bright electroluminescent device[J]. Adv. Opt. Mater., 2023, 11(6):  2202594. doi: 10.1002/adom.202202594

    67. [67]

      Koh S J, Eom T, Kim W D, Lee K, Lee D, Lee Y K, Kim H, Bae W K, Lee D C. Zincphosphorus complex working as an atomic valve for colloidal growth of monodisperse indium phosphide quantum dots[J]. Chem. Mater., 2017, 29(15):  6346-6355. doi: 10.1021/acs.chemmater.7b01648

    68. [68]

      Chen Y R, Wang R X, Kuang Y M, Bian Y Y, Chen F, Shen H B, Chi Z, Guo L J. Suppressed auger recombination and enhanced emission of InP/ZnSe/ZnS quantum dots through inner shell manipulation[J]. Nanoscale, 2023, 15(46):  18920-18927. doi: 10.1039/D3NR05010F

    69. [69]

      Lovingood D D, Strouse G F. Microwave induced in-situ active ion etching of growing InP nanocrystals[J]. Nano Lett., 2008, 8(10):  3394-3397. doi: 10.1021/nl802075j

    70. [70]

      Vikram A, Kumar V, Ramesh U, Balakrishnan K, Oh N, Deshpande K, Ewers T, Trefonas P, Shim M, Kenis P J A. A millifluidic reactor system for multistep continuous synthesis of InP/ZnSeS nanoparticles[J]. Chem. Nano Mat., 2018, 4(9):  943-953.

    71. [71]

      Baek J, Shen Y, Lignos I, Bawendi M G, Jensen K F. Multistage microfluidic platform for the continuous synthesis of Ⅲ-Ⅴ core/shell quantum dots[J]. Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57(34):  10915-10918. doi: 10.1002/anie.201805264

    72. [72]

      Okamoto A, Toda S, Hirakawa M, Bai H, Tanaka M, Seino S, Nakagawa T, Murakami H. Narrowing of the particle size distribution of InP quantum dots for green light emission by synthesis in micro-flow reactor[J]. ChemistrySelect, 2022, 7(6):  e202104215. doi: 10.1002/slct.202104215

    73. [73]

      Huang F, Bi C H, Guo R Q, Zheng C, Ning J J, Tian J J. Synthesis of colloidal blue-emitting InP/ZnS core/shell quantum dots with the assistance of copper cations[J]. J. Phys. Chem. Lett., 2019, 10(21):  6720-6726. doi: 10.1021/acs.jpclett.9b02386

    74. [74]

      Kim K H, Jo J H, Jo D Y, Han C Y, Yoon S Y, Kim Y, Kim Y H, Ko Y H, Kim S W, Lee C, Yang H. Cation-exchange-derived InGaP alloy quantum dots toward blue emissivity[J]. Chem. Mater., 2020, 32(8):  3537-3544. doi: 10.1021/acs.chemmater.0c00551

    75. [75]

      Du R Z, Li X Y, Li Y, Li Y X, Hou T L, Li Y M, Qiao C, Zhang J T. Cation exchange synthesis of aliovalent doped InP QDs and their ZnSexS1-x shell coating for enhanced fluorescence properties[J]. J. Phys. Chem. Lett., 2023, 14(3):  670-676. doi: 10.1021/acs.jpclett.2c03515

    76. [76]

      Mićić O I, Cheong H M, Fu H, Zunger A, Sprague J R, Mascarenhas A, Nozik A J. Size-dependent spectroscopy of InP quantum dots[J]. J. Phys. Chem. B, 1997, 101(25):  4904-4912. doi: 10.1021/jp9704731

    77. [77]

      Battaglia D, Peng X G. Formation of high quality InP and InAs nanocrystals in a noncoordinating solvent[J]. Nano Lett., 2002, 2(9):  1027-1030. doi: 10.1021/nl025687v

    78. [78]

      Wells R L, Aubuchon S R, Kher S S, Lube M S, White P S. Synthesis of nanocrystalline indium arsenide and indium phosphide from indium(Ⅲ) halides and tris(trimethylsilyl) pnicogens. synthesis, characterization, and decomposition behavior of I3InP(SiMe3)3.[J]. Chem. Mater., 1995, 7(4):  793-800. doi: 10.1021/cm00052a027

    79. [79]

      Cros-Gagneux A, Delpech F, Nayral C, Cornejo A, Coppel Y, Bruno C. Surface chemistry of InP quantum dots: A comprehensive study[J]. J. Am. Chem. Soc., 2010, 132(51):  18147-18157. doi: 10.1021/ja104673y

    80. [80]

      Won Y H, Cho O, Kim T, Chung D Y, Kim T, Chung H, Jang H, Lee J, Kim D, Jang E. Highly efficient and stable InP/ZnSe/ZnS quantum dot light-emitting diodes[J]. Nature, 2019, 575(7784):  634-638. doi: 10.1038/s41586-019-1771-5

    81. [81]

      Li Y, Hou X Q, Dai X L, Yao Z L, Lv L L, Jin Y Z, Peng X G. Stoichiometry-controlled InP-based quantum dots: Synthesis, photoluminescence, and electroluminescence[J]. J. Am. Chem. Soc., 2019, 141(16):  6448-6452. doi: 10.1021/jacs.8b12908

    82. [82]

      Peng Y, Sheng C, Shan Y L, Bi Y H, Hu Y Q, Zeng R S, Zou B S, Wang Y J, Zhao J L. Highly efficient green InP-based quantum dot light-emitting diodes regulated by inner alloyed shell component[J]. Light. Sci. Appl., 2022, 11(1):  162. doi: 10.1038/s41377-022-00855-z

    83. [83]

      Chen B, Li D Y, Wang F. InP quantum dots: Synthesis and lighting applications[J]. Small, 2020, 16(32):  2002454. doi: 10.1002/smll.202002454

    84. [84]

      Kim T, Kim S W, Kang M, Kim S W. Large-scale synthesis of InPZnS alloy quantum dots with dodecanethiol as a composition controller[J]. J. Phys. Chem. Lett., 2012, 3(2):  214-218. doi: 10.1021/jz201605d

    85. [85]

      Wu Q Q, Cao F, Wang S, Wang Y M, Sun Z J, Feng J W, Liu Y, Wang L, Cao Q, Li Y G, Wei B, Wong W Y, Yang X Y. Quasi-shellgrowth strategy achieves stable and efficient green InP quantum dot light-emitting diodes[J]. Adv. Sci., 2022, 9(21):  2200959. doi: 10.1002/advs.202200959

    86. [86]

      Granada-Ramirez D A, Arias-Cerón J S, Pérez-González M, LunaArias J P, Cruz-Orea A, Rodríguez-Fragoso P, Herrera-Pérez J L, Gómez-Herrera M L, Tomás S A, Vázquez-Hernández F, Durán-Ledezma A A, Mendoza-Alvarez J G. Chemical synthesis and optical, structural, and surface characterization of InP-In2O3 quantum dots[J]. Appl. Surf. Sci., 2020, 530:  147294. doi: 10.1016/j.apsusc.2020.147294

    87. [87]

      Pidluzhna A, Stakhira P, Baryshnikov G, Zavaraki A J, Ågren H. InP/ZnS quantum dots synthesis and photovoltaic application[J]. Appl. Nanosci., 2023, 13(7):  4969-4975. doi: 10.1007/s13204-022-02658-5

    88. [88]

      Ramasamy P, Ko K J, Kang J W, Lee J S. Two-step"seed-mediated" synthetic approach to colloidal indium phosphide quantum dots with high-purity photo-and electroluminescence[J]. Chem. Mater., 2018, 30(11):  3643-3647. doi: 10.1021/acs.chemmater.8b02049044

    89. [89]

      Hu R R, He F K, Hou R X, Wu Z H, Zhang X T, Shen H B. The narrow synthetic window for highly homogenous InP quantum dots toward narrow red emission[J]. Inorg. Chem., 2024, 63(7):  3516-3524. doi: 10.1021/acs.inorgchem.3c04358

    90. [90]

      Stone D, Li X, Naor T, Dai J K, Remennik S, Banin U. Size and emission control of wurtzite InP nanocrystals synthesized from Cu3-xP by cation exchange[J]. Chem. Mater., 2023, 35(24):  10594-10605. doi: 10.1021/acs.chemmater.3c02226

    91. [91]

      Beberwyck B J, Alivisatos A P. Ion exchange synthesis of Ⅲ-Ⅴ nanocrystals[J]. J. Am. Chem. Soc., 2012, 134(49):  19977-19980. doi: 10.1021/ja309416c

    92. [92]

      Shan X Y, Li B H, Ji B T. Synthesis of wurtzite In and Ga phosphide quantum dots through cation exchange reactions[J]. Chem. Mater., 2021, 33(13):  5223-5232. doi: 10.1021/acs.chemmater.1c01287

    93. [93]

      Gerbec J A, Magana D, Washington A, Strouse G F. Microwave-enhanced reaction rates for nanoparticle synthesis[J]. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127(45):  15791-15800. doi: 10.1021/ja052463g

    94. [94]

      Siramdas R, McLaurin E J. InP nanocrystals with color-tunable luminescence by microwave-assisted ionic-liquid etching[J]. Chem. Mater., 2017, 29(5):  2101-2109. doi: 10.1021/acs.chemmater.6b04457

    95. [95]

      Edel J B, Fortt R, deMello J C, deMello A J. Microfluidic routes to the controlled production of nanoparticles[J]. Chem. Commun., 2002, (10):  1136-1137. doi: 10.1039/b202998g

    96. [96]

      Kim K, Jeong S, Woo J Y, Han C S. Successive and large-scale synthesis of InP/ZnS quantum dots in a hybrid reactor and their application to white LEDs[J]. Nanotechnology, 2012, 23(6):  065602. doi: 10.1088/0957-4484/23/6/065602

    97. [97]

      Thomas A, Nair P V, Thomas K G. InP quantum dots: An environmentally friendly material with resonance energy transfer requisites[J]. J. Phys. Chem. C, 2014, 118(7):  3838-3845. doi: 10.1021/jp500125v

    98. [98]

      Tran A, Valleix R, Matic M, Sleiman M, Cisnetti F, Boyer D. Environmentally friendly InP quantum dots as a visible-light catalyst for water treatment[J]. Environ. Sci.: Nano, 2023, 10(7):  1749-1753. doi: 10.1039/D3EN00158J

    99. [99]

      Ziegler J, Xu S, Kucur E, Meister F, Batentschuk M, Gindele F, Nann T. Silica-coated InP/ZnS nanocrystals as converter material in white LEDs[J]. Adv. Mater., 2008, 20(21):  4068-4073. doi: 10.1002/adma.200800724

    100. [100]

      Yin L Q, Zhang D D, Yan Y X, Cao F, Lin G L, Yang X Y, Li W W, Zhang J H. Applying InP/ZnS green-emitting quantum dots and InP/ZnSe/ZnS red-emitting quantum dots to prepare WLED with enhanced photoluminescence performances[J]. J. Phys. Chem. C, 2020, 8:  154683-154690.

    101. [101]

      Karadza B, Avermaet H V, Mingabudinova L, Hens Z, Meuret Y. Efficient, high-CRI white LEDs by combining traditional phosphors with cadmium-free InP/ZnSe red quantum dots[J]. Photonics Res., 2022, 10(1):  155-165. doi: 10.1364/PRJ.428843

    102. [102]

      Li Q H, Bai J K, Huang M L, Li L, Liao X Q, Wang L F, Xu B, Jin X. High-performance, environmentally friendly solid-phase color converted-based quantum dots white light-emitting diodes[J]. J. Lumin., 2023, 255:  119560. doi: 10.1016/j.jlumin.2022.119560

    103. [103]

      Zhang Z L, Liu D, Li D Z, Huang K K, Zhang Y, Shi Z, Xie R G, Han M Y, Wang Y, Yang W S. Dual emissive Cu: InP/ZnS/InP/ZnS nanocrystals: Single-source"greener"emitters with flexibly tunable emission from visible to near-infrared and their application in white light-emitting diodes[J]. Chem. Mater., 2015, 27(4):  1405-1411. doi: 10.1021/cm5047269

    104. [104]

      Lim J, Bae W K, Lee D, Nam M K, Jung J, Lee C, Char K, Lee S. InP@ZnSeS, core@composition gradient shell quantum dots with enhanced stability[J]. Chem. Mater., 2011, 23(20):  4459-4463. doi: 10.1021/cm201550w

    105. [105]

      Lim J, Park M, Bae W K, Lee D, Lee S, Lee C, Char K. Highly efficient cadmium-free quantum dot light-emitting diodes enabled by the direct formation of excitons within InP@ZnSeS quantum dots[J]. ACS Nano, 2013, 7(10):  9019-9026. doi: 10.1021/nn403594j41377-022-00855-zle2019090145

    106. [106]

      Jo J H, Kim J H, Lee K H, Han C Y, Jang E P, Do Y R, Yang H. High-efficiency red electroluminescent device based on multishelled InP quantum dots[J]. Opt. Lett., 2016, 41(17):  3984-3987. doi: 10.1364/OL.41.003984

    107. [107]

      Kim H Y, Park Y J, Kim J W, Han C J, Lee J, Kim Y, Greco T, Ippen C, Wedel A, Ju B K, Oh M S. Transparent InP quantum dot light-emitting diodes with ZrO2 electron transport layer and indium zinc oxide top electrode[J]. Adv. Funct. Mater., 2016, 26(20):  3454-3461. doi: 10.1002/adfm.201505549

    108. [108]

      Kim H J, Shin M H, Lee J Y, Kim J H, Kim Y J. Realization of 95% of the Rec. 2020 color gamut in a highly efficient LCD using a pat‐ terned quantum dot film[J]. Opt. Express., 2017, 25(10):  10724-10734. doi: 10.1364/OE.25.010724

    109. [109]

      Ahn S W, Ko M, Yoon S, Oh J H, Yang Y, Kim S H, Song J K, Do Y R. InP/ZnSeS/ZnS quantum dotembedded alumina microbeads for color-by-blue displays[J]. ACS Appl. Nano Mater., 2022, 5(11):  16070-16081. doi: 10.1021/acsanm.2c02638

    110. [110]

      Weng Y L, Chen S Y, Zhang Y G, Sun L, Wu Y, Yan Q, Guo T L, Zhou X T, Wu C X. Fabrication and color conversion of patterned InP/ZnS quantum dots photoresist film via a laser-assisted route[J]. Opt. Laser Technol., 2021, 140:  107026. doi: 10.1016/j.optlastec.2021.107026

    111. [111]

      Lee J Y, Kim E A, Han J, Choi Y H, Hahm D, Kang C J, Bae W K, Lim J, Cho S Y. Nondestructive direct photolithography for patterning quantum dot films by atomic layer deposition of ZnO[J]. Adv. Mater. Interfaces, 2022, 9(22):  2200835. doi: 10.1002/admi.202200835

    112. [112]

      Tian W Y, Wu T X, Wu Y S, Xiao J Q, Wang P K, Li J H. Application of InP quantum dot film by photolithography technology on a micro-LED display[J]. ECS J. Solid State Sci. Technol., 2023, 12(4):  046003. doi: 10.1149/2162-8777/acc5b0

    113. [113]

      Lee J Y, Kim E A, Choi Y, Han J, Hahm D, Shin D, Bae W K, Lim J, Cho S Y. High-resolution multicolor patterning of InP quantum dot films by atomic layer deposition of ZnO[J]. ACS Photonics, 2023, 10(8):  2598-2607. doi: 10.1021/acsphotonics.3c00332

    114. [114]

      Castelletto S, Boretti A. Luminescence solar concentrators: A technology update[J]. Nano Energy, 2023, 109:  108269. doi: 10.1016/j.nanoen.2023.108269

    115. [115]

      Sadeghi S, Jalali H B, Melikov R, Kumar B G, Aria M M, Ow-Yang C W, Nizamoglu S. Stokes-shift-engineered indium phosphide quantum dots for efficient luminescent solar concentrators[J]. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10(15):  12975-12982. doi: 10.1021/acsami.7b19144

    116. [116]

      Jalali H B, Sadeghi S, Baylam I, Han M, Ow-Yang C W, Sennaroglu A, Nizamoglu S. Exciton recycling via InP quantum dot funnels for luminescent solar concentrators[J]. Nano Res., 2021, 14(5):  1488-1494. doi: 10.1007/s12274-020-3207-9

    117. [117]

      Eren G O, Sadeghi S, Shahzad M, Nizamoglu S. Protocol on synthesis and characterization of copper-doped InP/ZnSe quantum dots as ecofriendly luminescent solar concentrators with high performance and large area[J]. STAR Protoc., 2021, 2(3):  100664. doi: 10.1016/j.xpro.2021.100664

    118. [118]

      Kum H, Dai Y S, Aihara T, Slocum MA, Tayagaki T, Fedorenko A, Polly S J, Bittner Z, Sugaya T, Hubbard S M. Two-step photon absorption in InP/InGaP quantum dot solar cells[J]. Appl. Phys. Lett., 2018, 113(4):  043902. doi: 10.1063/1.5037238

    119. [119]

      Wu J P, Li M H, Jiang Y, Xu Q L, Xian L D, Guo H D, Wan J, Wen R, Fang Y Y, Xie D M, Lei Y, Hu J S, Lin Y. Carrier management via Integrating InP quantum dots into electron transport layer for efficient perovskite solar cells[J]. ACS Nano, 2022, 16(9):  15063-15071. doi: 10.1021/acsnano.2c06171

    120. [120]

      Kuang Y J, Sun K, Sukrittanon S, Takabayashi K, Kamiya I, Lewis N S, Tu C W. Enhancement of the performance of GaP solar cells by embedded In(N)P quantum dots[J]. Nano Energy, 2015, 15:  782-788. doi: 10.1016/j.nanoen.2015.06.003

    121. [121]

      Yang S L, Zhao P X, Zhao X C, Qu L T, Lai X C. InP and Sn: InP based quantum dot sensitized solar cells[J]. J. Mater. Chem. A, 2015, 3(43):  21922-21929. doi: 10.1039/C5TA04925C

    122. [122]

      Yu S, Xie Z H, Ran M X, Wu F, Zhong Y Q, Dan M, Zhou Y. Zinc ions modified InP quantum dots for enhanced photocatalytic hydrogen evolution from hydrogen sulfide[J]. J. Colloid Interface Sci., 2020, 573:  71-77. doi: 10.1016/j.jcis.2020.03.110

    123. [123]

      Bang J W, Das S, Yu E J, Kim K, Lim H, Kim S, Hong J W. Controlled photoinduced electron transfer from InP/ZnS quantum dots through Cu doping: A new prototype for the visible-light photocatalytic hydrogen evolution reaction[J]. Nano Lett., 2020, 20(9):  6263-6271. doi: 10.1021/acs.nanolett.0c00983

    124. [124]

      Zhao H Y, Li X, Cai M K, Liu C, You Y M, Wang R, Channa A I, Lin F, Huo D, Xu G F, Tong X, Wang Z M. Role of copper doping in heavy metal-free InP/ZnSe core/shell quantum dots for highlyefficient and stable photoelectrochemical cell[J]. Adv. Energy Mater., 2021, 11(31):  2101230. doi: 10.1002/aenm.202101230

    125. [125]

      Zeng S J, Tan W J, Si J H, Mao L H, Shi J W, Li Y R, Hou X. Ultrafast electron transfer in InP/ZnSe/ZnS quantum dots for photocatalytic hydrogen evolution[J]. J. Phys. Chem. Lett., 2022, 13(39):  9096-9102. doi: 10.1021/acs.jpclett.2c02147

    126. [126]

      Chon B, Choi S, Seo Y, Lee H S, Kim C H, Son H J, Kang S O. InP-quantum dot surface-modified TiO2 catalysts for sustainable photochemical carbon dioxide reduction[J]. ACS Sustain. Chem. Eng., 2022, 10(18):  6033-6044. doi: 10.1021/acssuschemeng.2c00938

    127. [127]

      Chakraborty I N, Roy S, Devatha G, Rao A, Pillai P P. InP/ZnS quantum dots as efficient visible-light photocatalysts for redox and carbon-carbon coupling reactions[J]. Chem. Mater., 2019, 31(7):  2258-2262. doi: 10.1021/acs.chemmater.9b00086

    128. [128]

      Zhang J, Wang J, Yan T, Peng Y N, Xu D J, Deng D W. InP/ZnSe/ZnS quantum dots with strong dual emissions: Visible excitonic emission and near-infrared surface defect emission and their application in in vitro and in vivo bioimaging[J]. J. Mater. Chem. B, 2017, 5(41):  8152-8160. doi: 10.1039/C7TB02324C

    129. [129]

      Lim M, Lee W, Bang G, Lee W J, Park Y, Kwon Y, Jung Y, Kim S, Bang J. Synthesis of far-redand near-infrared-emitting Cu-doped InP/ZnS (core/shell) quantum dots with controlled doping steps and their surface functionalization for bioconjugation[J]. Nanoscale, 2019, 11(21):  10463-10471. doi: 10.1039/C9NR02192B

    130. [130]

      Zhang Y B, Lv Y B, Li L S, Zhao X J, Zhao M X, Shen H B. Aminophosphate precursors for the synthesis of near-unity emitting InP quantum dots and their application in liver cancer diagnosis[J]. Exploration, 2022, 2(4):  20220082. doi: 10.1002/EXP.20220082

    131. [131]

      Ham K M, Kim M, Bock S, Kim J, Kim W, Jung H S, An J, Song H, Kim J W, Kim H M, Rho W Y, Lee S H, Park S M, Kim D E, Jun B H. Highly bright silica-coated InP/ZnS quantum dot-embedded silica nanoparticles as biocompatible nanoprobes[J]. Int. J. Mol. Sci., 2022, 23(18):  10977. doi: 10.3390/ijms231810977

    132. [132]

      Jalali H B, Aria M M, Dikbas U M, Sadeghi S, Kumar B G, Sahin M, Kavakli I H, Ow-Yang C W, Nizamoglu S. Effective neural photostimulation using indium-based type-Ⅱ quantum dots[J]. ACS Nano, 2018, 12(8):  8104-8114. doi: 10.1021/acsnano.8b02976

    133. [133]

      Karatum O, Aria M M, Eren G O, Yildiz E, Melikov R, Srivastava S B, Surme S, Dogru I B, Jalali H B, Ulgut B, Sahin A, Kavakli I H, Nizamoglu S. Nanoengineering InP quantum dot-based photoactive biointerfaces for optical control of neurons[J]. Front. Neurosci., 2021, 15:  652608. doi: 10.3389/fnins.2021.652608

    134. [134]

      Gao Z X, Ju X, Zhang H Z, LiuX H, Chen H Y, Li W F, Zhang H L, Liang L Y, Cao H T. InP quantum dots tailored oxide thin film phototransistor for bioinspired visual adaptation[J]. Adv. Funct. Mater., 2023, 33(52):  2305959. doi: 10.1002/adfm.202305959

  • 图 1  (a) InP QDs的表面结构和化学组成图(左)及核磁共振谱图(右)[79]; (b) InP QDs合成机理简单示意(上)和相应Lamer图(下)[83]

    Figure 1  (a) Surface structure, chemical composition (left), and nuclear magnetic resonance spectrum (right) of InP QDs[79]; (b) Simple schematic of the synthesis mechanism (top) and corresponding Lamer diagram (down) of InP QDs[83]

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    图 2  (a) 热注入法合成QDs的流程示意图[83]; (b) 不同生长策略获得的InP@ZnSe@ZnS QDs的PL和吸收光谱对比[85]; (c) 梯度变化壳层结构的InP@ZnSe@ZnSeS@ZnS QDs的TEM图像[66]; (d) 加热法合成InP@ZnS QDs的流程示意图[87]; (e) 金属-磷配合物对In(Zn)P QDs合成动力学(左)和颜色纯度(右)的影响示意图[67]; (f) 加热法合成InP@ZnS QDs的TEM图像[87]

    Figure 2  (a) Schematic of QDs synthesis by hot-injection[83]; (b) PL and absorption spectra comparison of InP@ZnSe@ZnS QDs through different growth strategies[85]; (c) TEM image of InP@ZnSe@ZnSeS@ZnS QDs with gradient varying shell[66]; (d) Schematic of InP@ZnS QDs synthesis by heating method[87]; (e) Schematic description of the effects of metal‐phosphorus complexes to the synthesis kinetics (left) and color purity (right) of In(Zn)P QDs[67]; (f) TEM images of InP@ZnS QDs synthesized by heating method[87]

    Inset in b: the fluorescent image of QDs with traditional strategy (left) and QS strategy (right) under UV light irradiation; V/D is vally/depth, TS is the traditional strategy, QS is the quasi shell growth strategy.

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    图 3  (a) InP@ZnSe@ZnS QDs的TEM图像[88]; (b) 晶核生长法合成InP@ZnSe@ZnS QDs的示意图[80]; (c) InP@ZnSe@ZnS QDs的PL谱图[89]; (d) 阳离子交换反应制备的InP QDs的TEM图像[92]; (e) 反向阳离子交换法合成InP: Cu@ZnSexS1-x QDs的示意图; (f) InP: Cu QDs和InP: Cu@ZnSexS1-x QDs的PL谱图[75]

    Figure 3  (a) TEM images of InP@ZnSe@ZnS QDs[88]; (b) Schematic diagram of the synthesis of InP@ZnSe@ZnS QDs using crystal nucleus growth method[80]; (c) PL spectra of InP@ZnSe@ZnS QDs[89]; (d) TEM images of InP QDs prepared by cation exchange reaction[92]; (e) Schematic diagram of InP: Cu@ZnSexS1-x QDs using reverse cation exchange method; (f) PL spectra of InP: Cu QDs and InP: Cu@ZnSexS1-x QDs[75]

    CE: cation exchange method.

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    图 4  微波加热法合成InP QDs的(a) 流程示意图和(b) TEM图像[94]; (c) 多步连续微流控反应合成InP@ZnSeS QDs的示意图[71]; (d) 微流控法合成的InP@ZnSe@ZnS QDs的TEM图像[72]

    Figure 4  (a) Schematic diagram and (b) TEM image of InP QDs synthesized by microwave heating method[94]; (c) Schematic diagram of multi‐step continuous microfluidic reaction synthesis of InP@ZnSeS QDs[71]; (d) TEM images of InP@ZnSe@ZnS QDs synthesized by flow control method[72]

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    图 5  InP QDs的应用

    Figure 5  Applications of InP QDs

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    图 6  (a) InP QDs WLEDs的示意图; (b) InP QDs WLEDs的光谱功率分布[101]; (c) InP QDs QLEDs的工作原理; (d) 基于InP@ZnSe@ZnS QDs的QLEDs的EQE‐亮度分布曲线[80]; (e) 带有混合QDs增强膜的LCD[108]; (f) 各种QDs和QDs微珠膜的LE变化[109]

    Figure 6  (a) Schematic diagram of InP QDs WLEDs; (b) Spectral power distribution of InP QDs WLEDs[101]; (c) Working principles of InP QDs QLEDs; (d) EQE‐luminance distribution curve of QLEDs based on InP@ZnSe@ZnS QDs[80]; (e) LCD with hybrid QDs enhancement film[108]; (f) LE changes of various QDs and QDs microbead films[109]

    Inset in d: photographs of four‐pixel and text‐patterned QLEDs.

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    图 7  (a) 几何因子对LSC光学效率的影响[115]; (b) 无梯度、半梯度和梯度纳米组件的示意图; (c) 通过改变照明面积得到的LSC的输出发射光谱[116]; (d) QD‐LSCs制造工艺的示意图[117]; (e) InP和Sn∶InP QDSSC的J-V特性曲线[121]; (f) InP QDs太阳能电池在光照射和非光照射下的J-V特性曲线[87]

    Figure 7  (a) Influence of geometric factors on the optical efficiency of LSC[115]; (b) Schematic representation of the fabricated ungraded, semi‐graded and graded nano assemblies; (c) Output emission spectra of the LSC by changing the illumination area[116]; (d) Schematic diagram of QD LSCs manufacturing process[117]; (e) J‐V characteristic curves of InP and Sn∶InP QDSSC[121]; (f) J‐V characteristic curves of InP QDs solar cells under light irradiation and non‐irradiation[87]

    Inset in a: photograph of InP QD‐LSC under UV irradiation; Inset in c: schematic of the setup to change the portion of the illuminated area of LSC under ultraviolet radiation; Inset in d: transparency of fabricated QD‐LSC shown under an ambient light with loading concentration of 26 mg·mL-1 and total internal reflection is visible on edges and seems brighter in photograph of QD‐LSC under 365 nm UV radiation (scale bar: 1 cm).

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    图 8  (a) 含有不同Zn2+浓度的InP QDs的长期催化析氢性能[122]; (b) 不同ZnS壳层厚度(n=2、3、4)的InP@nZnS (蓝色)和InP@Cu: nZnS (红色)QDs在辐照1 h后的氢气量比较(误差条表示4个独立实验的标准偏差)[123]; (c) 具有不同Cu含量的InP QDs光阳极在斩波照明下的饱和光电流-时间(J‐T)曲线[124]; (d) 不同壳结构的InP QDs的光催化析氢性能[125]; (e) 用于二氧化碳还原的InP QDs表面改性TiO2催化剂[126]; (f) InP QDs光催化还原铁氰化物(左)和进行C‐C偶联反应(右)示意图[127]

    Figure 8  (a) Hydrogen evolution performance of InP QDs with different Zn2+ for a long time[122]; (b) Comparison of the amount of H2 of InP@nZnS (blue) and InP@Cu: nZnS (red) QDs with different ZnS shell thicknesses (n=2, 3, and 4) under irradiation for 1 h (Error bars represent the standard deviation of four independent experiments)[123]; (c) Saturated photocurrent‐time (J‐T) curves of InP QDs photoanodes with different contents of Cu dopants under chopped illumination[124]; (d) Photocatalytic hydrogen evolution performance of InP QDs with different shell structures[125]; (e) InP QDs surfacemodified TiO2 catalysts for carbon dioxide reduction[126]; (f) Diagrams of photocatalytic reduction of ferrocyanide (left) and C‐C coupling reaction (right) by InP QDs[127]

    In d: Ket is the electron transfer rate constant; In e: ED is an electron donor, EDox is an oxidized electron donor, VB is the valence band, and CB is the conduction band.

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    图 9  (a) InP@ZnSe@ZnS QDs的能带排列图(左)和单激发下的双发射和多尺度光学标记成像(右)[128]; (b) 与生物素结合的QDs (顶部)和未结合的QDs (底部)共孵化后链霉亲和素珠的透射(左)和荧光显微镜图像(右)[129]; (c) SiO2@InP QDs@SiO2 NPs和CdSe@ZnS QDs在小鼠主要器官和肿瘤中的荧光比较[131]; (d) InP QDs神经接口[132]; (e) Ⅰ型、Ⅱ型和ITO上神经元的跨膜电位; (f) 1、2、5和10 Hz刺激频率下的Ⅱ型生物界面动作电位激发成功率[133]

    Figure 9  (a) Band arrangement diagram of InP@ZnSe@ZnS QDs (left) and dual emission and multi‐scale optical labeling imaging under single excitation (right)[128]; (b) Transmission (left) and fluorescence microscopy (right) images of streptavidin beads co incubated with biotin bound QDs (top) and unbound QDs (bottom)[129]; (c) Fluorescence comparison of SiO2@InP QDs@SiO2 NPs and CdSe@ZnS QDs in mouse's main organs and tumors of mice[131]; (d) InP QDs neural interface[132]; (e) Transmembrane potentials of neurons on type Ⅰ, type Ⅱ, and ITO; (f) Success rate of action potential firing for biointerfaces for 1, 2, 5, and 10 Hz stimulus frequencies[133]

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    表 1  InP QDs与其他QDs在合成方法和性能方面的比较

    Table 1.  Comparison of synthesis method and performance between InP QDs and other QDs

    QDs Method Composition PLQY/% FWHM/nm Wavelength/nm Ref.
    Cd‐based QDs Hot injection method CdSe 68 45 589 [28]
    CdSe@ZnS 97 — 620 [29]
    CdSe@CdS 100 — 590 [30]
    CdZnS@ZnS 100 26 455 [31]
    CdSe@ZnS@ZnS — 23 528 [32]
    CdSeS@CdS@ZnS — 28 488 [33]
    Heating method CdSe@CdxZn1-xS@ZnS 96 — 490-639 [34]
    Hydrothermal method CdSe 56 40 545-616 [35]
    CdTe@CdS 97 30 590 [36]
    Colloidal method CdSe@ZnS 76 — 555 [37]
    CdTe@CdSe — 27-33 613-678 [38]
    Microwave heating method CdS 33 — 450 [39]
    CdTe@CdS 75 42 530 [40]
    CdSe@ZnS@CdZnS 90 — 520 [41]
    Biosynthetic method CdSe 35 — 494 [42]
    CdS@CdSe — — 630 [43]
    Pb‐based perovskite QDs Hot injection method FAPbI3 72.4 — 783 [44]
    CsPbBr3 97 23 458 [45]
    CsPbBrxCl3-x 98 15 465 [46]
    CsPb(Br/I)3 98 33 635 [47]
    Ball milling method CsPbX3, X=Cl, Br, I 19.14 23-47 417-680 [48]
    CsPbBr3 85 17 516 [49]
    Solvothermal method (Rb0.33Cs0.67)0.42FA0.58PbCl1.25Br1.75 49.8 20 476 [50]
    CsPbCl3 50.04 14 402 [51]
    Template assisted method MAPbBr3 57 24 526 [52]
    CsPbBr3 70 25 518 [53]
    Ligand‐assisted reprecipitation method FAPbI3 100 46 780 [54]
    CsPbBr3 91 22 515 [55]
    CsPb0.93Zn0.07I3 95 — 685 [56]
    Pb‐free perovskite QDs Hot injection method Cs3Bi2Br9 42.4 — 446 [57]
    Cs3Cu2Cl5 48.7 — 527 [58]
    Cs3Cu2I5 67 — 441 [59]
    High-temperature melting method CsSnBr3 51.5 210.3 448 [60]
    Ligand‐assisted reprecipitation method Cs3Bi2Br9 46.4 — 415 [61]
    Physical vapor deposition method Cs3Bi2Br9 14.5 — 992 [62]
    InP QDs Hot injection method InP@ZnS@ZnS 96 38 465 [63]
    InP@ZnSe@ZnS 81 48 620 [64]
    InP@ZnSeS@ZnS 91 36 520 [65]
    InP@ZnSe@ZnSeS@ZnS 96 41 — [66]
    Heating method In(Zn)P — 80 550 [67]
    Crystal nucleus growth method InP@ZnSe@ZnS 98 36 621 [68]
    Microwave heating method InP 47 — 540 [69]
    InP@ZnSeS 67 — 650 [70]
    Microfluidic assisted method InP@ZnS 40 42 554 [71]
    InP@ZnSe@ZnS 60 39 — [72]
    Cation exchange method InP@ZnS 25 72 425 [73]
    InGaP@ZnSeS@ZnS 80-82 — 465-475 [74]
    InP∶Cu@ZnSexS1-x 56.47 — 800 [75]
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  • 发布日期:  2024-11-10
  • 收稿日期:  2024-04-10
  • 修回日期:  2024-10-10
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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