[發(fā)明專利]一種金屬摻雜鈣鈦礦薄膜、其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610205639.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN105702865B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 麥耀華;范建東;張星;劉沖;沈艷嬌;李紅亮;陳榮榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 石家莊國(guó)域?qū)＠虡?biāo)事務(wù)所有限公司 13112
• 代理人: 胡素梅;白海靜

1.一種金屬摻雜鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征是，包括如下步驟：

a、將金屬溶解到HX溶液中，形成含有金屬離子的HX溶液；HX中的X為Cl、Br或I；

b、將步驟a中所形成的含有金屬離子的HX溶液與甲胺溶液通過(guò)混合、烘干，制備成摻雜金屬離子的CH₃NH₃X粉末；

c、將步驟b中所形成的摻雜金屬離子的CH₃NH₃X粉末與鉛鹽混合并溶于二甲基甲酰胺中，制備成鈣鈦礦前驅(qū)液；所述鉛鹽為PbBr₂、PbI₂或PbCl₂；

d、將步驟c中所制備的鈣鈦礦前驅(qū)液通過(guò)旋涂工藝制備成摻雜金屬離子的鈣鈦礦薄膜；

所述步驟a具體是：

a1、稱取金屬粉末；并量取HX溶液，HX中的X為Cl、Br或I；

a2、將HX溶液加入金屬粉末中，通過(guò)冰浴攪拌至金屬粉末完全溶解在HX溶液中，形成含有金屬離子的HX溶液；

所述步驟b具體是：

b1、量取甲胺溶液；

b2、將所量取的甲胺溶液逐滴加入含有金屬離子的HX溶液內(nèi)，攪拌均勻，形成混合溶液；

b3、將步驟b2所得的混合溶液倒入培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿置于加熱板上烘干，即得摻雜金屬離子的CH₃NH₃X粉末；

所述步驟b2具體是：

首先量取無(wú)水乙醇；

接著將含有金屬離子的HX溶液倒入無(wú)水乙醇中，攪拌均勻；

最后將所量取的甲胺溶液逐滴加入含有金屬離子且添加了無(wú)水乙醇的HX溶液中，攪拌均勻，形成混合溶液；

所述步驟c具體是：

c1、在充滿N₂的手套箱內(nèi)稱取摻雜金屬離子的CH₃NH₃X粉末及鉛鹽粉末，并使兩者混合，形成混合粉末；所述鉛鹽為PbBr₂、PbI₂或PbCl₂；

c2、在混合粉末中加入二甲基甲酰胺，通過(guò)攪拌使混合粉末完全溶解，得到鈣鈦礦前驅(qū)液；

所述步驟d具體是：

d1、在手套箱內(nèi)，量取鈣鈦礦前驅(qū)液并滴加到基片上進(jìn)行旋涂制膜；

d2、旋涂結(jié)束后，使基片在手套箱內(nèi)靜置20min~30min；

d3、將靜置后的基片從手套箱內(nèi)取出，并放置在加熱板上進(jìn)行退火處理，退火完成后即得摻雜了金屬離子的鈣鈦礦薄膜；

所述步驟d3中的退火工藝為：先在80℃~100℃下退火2.5h~4h，再在120℃~150℃下退火15min~20min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬摻雜鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征是，步驟a中所述金屬為Al、Zn、Fe、Cu或Mn。