[發明專利]具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610121585.1
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105742507B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 米啟兮;史志方;張毅
• 申請（專利權）人: 上海科技大學
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/48;C30B29/54;C30B7/08;C30B7/14
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

1.一種具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料，其特征在于，其化學式為MA_1-xEA_xPbI₃，其中，MA⁺為甲銨陽離子，EA⁺為乙銨陽離子，所述的x的取值范圍為0.09-0.15和0.20-0.24，不包含0.15和0.20；或者，其化學式為MA_1-yDMA_yPbI₃，其中，MA⁺為甲銨陽離子，DMA⁺為二甲銨陽離子，y的取值范圍為0.10-0.15。

2.權利要求1所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的制備方法，其特征在于，包括：將溶劑加入到由EAI或DMAI、MAI和PbI₂組成的混合物中，攪拌振蕩使固體溶解，得到澄清溶液；除去溶劑，得到具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料。

3.如權利要求2所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的制備方法，其特征在于，所述的MAI與EAI或MAI與DMAI的總摩爾數與PbI₂的摩爾數的比為1∶1。

4.如權利要求2所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的制備方法，其特征在于，所述的除去溶劑的方法為減壓蒸餾法或加熱蒸發法。

5.如權利要求4所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的制備方法，其特征在于，所述的減壓蒸餾法的具體步驟包括：將所得的澄清溶液用旋轉蒸發儀減壓蒸餾除去大部分溶劑，剩余固體在真空干燥箱中干燥過夜，得到具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料。

6.如權利要求4所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的制備方法，其特征在于，所述的加熱蒸發法的具體步驟包括：將所得的澄清溶液用勻膠機旋涂在玻璃片表面，然后將玻璃片置于加熱板上，在流動的空氣中蒸發得到具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料膜。

7.權利要求1所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的的單晶制備方法，其特征在于，包括：將溶劑加入到由EAI或DMAI、MAI和PbI₂組成的混合物中，加熱使固體溶解，得到澄清溶液；降溫結晶，得到具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料單晶。

8.如權利要求7所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的的單晶制備方法，其特征在于，所述的MAI與EAI或MAI與DMAI的總摩爾數與PbI₂的摩爾數的比為1∶1。

9.如權利要求7所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的的單晶制備方法，其特征在于，所述的溶劑為氫碘酸水溶液。

10.如權利要求7所述的具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的的單晶制備方法，其特征在于，所述的降溫結晶的具體步驟包括：將所述的澄清溶液用程序降溫儀，以≤1℃每小時的降溫速率降至室溫，得到具有立方鈣鈦礦結構的半導體材料的單晶。