[發明專利]一種CsPbI3薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201711185329.X
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107881472A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 張立春;林國琛;薛曉娥;趙風周;徐滿
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: C23C14/28
• 分類號: C23C14/28;C23C14/06;C23C14/58
• 代理公司: 成都蓉域智慧知識產權代理事務所(普通合伙)51250
• 代理人: 陳千

1.一種CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：清洗單晶硅襯底表面，用氮氣吹干后，將其置入脈沖激光沉積系統的真空生長室；

S2：采用脈沖激光沉積技術刻蝕靶材，在單晶硅襯底表面生長一層CsPbI₃薄膜；

S3：將該CsPbI₃薄膜置于碘蒸氣環境下進行退火處理，即在碘蒸氣環境下，對CsPbI₃薄膜再結晶；

S4：生長結束后將樣品取出，用去離子水清洗后，用氮氣吹干。

2.根據權利要求1所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S2中生長的CsPbI₃薄膜的沉積厚度為100nm～400nm。

3.根據權利要求1所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S2中脈沖激光沉積技術的具體工藝條件為：背景真空為1×10^-6Pa～5×10^-6Pa，襯底溫度為室溫～400℃，激光能量為250mJ～350mJ，激光頻率為5Hz～10Hz，激光功率為1.25w～3.5w，薄膜生長速度為

4.根據權利要求3所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，室溫為25℃～30℃。

5.根據權利要求1所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，所述靶材為CsPbI₃靶，該CsPbI₃靶是利用摩爾比為1:1的CsI粉末和PbI₂粉末混合研磨均勻后，以40MPa壓強制成的直徑為1英寸、厚度為5mm的圓柱形靶材。

6.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S2的具體為：利用高功率脈沖激光高溫刻蝕CsPbI₃靶，形成等離子羽輝，經過等離子體的絕熱膨脹過程，最后定向擴散到單晶硅襯底上成核生長，形成CsPbI₃薄膜。

7.根據權利要求1所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S3中退火處理的工藝條件為：退火溫度范圍為90℃～140℃，退火時間為30min～120min。

8.根據權利要求1所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S3中碘蒸氣來源于單質碘顆粒，所述單質碘顆粒的濃度為99.5％。

9.根據權利要求7或8所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S3的具體為：將單質碘顆粒和CsPbI₃薄膜置于培養皿中，將培養皿密封，并將該培養皿輕輕放于加熱板上，使單質碘顆粒升華，使CsPbI₃薄膜在密封的碘蒸氣氛圍下退火再結晶。

10.根據權利要求1所述的CsPbI₃薄膜的制備方法，其特征在于，所述靶材與單晶硅襯底之間的距離為5cm。