[發(fā)明專利]一種基于鈣鐵礦薄膜的發(fā)光二極管及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810014483.9 | 申請(qǐng)日： | 2018-01-08 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108232038A | 公開（公告）日： | 2018-06-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 于軍勝;王子君;趙聃;候思輝 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 電子科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01L51/54 | 分類號(hào)： | H01L51/54;H01L51/56 |
| 代理公司： | 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230 | 代理人： | 徐金瓊;劉東 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 國(guó)省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 發(fā)光二極管 發(fā)光層 鈣鈦礦薄膜 晶粒 鹵族元素 前驅(qū)材料 鈣鈦礦 基板 鐵礦 制備 薄膜 立方晶系結(jié)構(gòu) 電子傳輸層 空穴傳輸層 有機(jī)胺基團(tuán) 低溫基板 低溫狀態(tài) 發(fā)光材料 基板接觸 量子效率 無(wú)機(jī)雜化 性能偏差 制備過(guò)程 主族金屬 粗糙度 結(jié)晶性 陽(yáng)極層 陰極層 襯底 雙源 蒸鍍 | ||
本發(fā)明公開了一種基于鈣鐵礦薄膜的發(fā)光二極管及其制備方法，所述發(fā)光二極管從下至上依次為襯底、陽(yáng)極層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極層，所述發(fā)光層采用有機(jī)和無(wú)機(jī)雜化ABX3型立方晶系結(jié)構(gòu)發(fā)光材料制成，其中A為有機(jī)胺基團(tuán)，B為第四主族金屬，X為一元鹵族元素或多元鹵族元素的組合，所述發(fā)光層的制備過(guò)程中利用雙源混蒸鈣鈦礦前驅(qū)材料在基板上形成鈣鈦礦薄膜，所述基板接觸制冷背板，在蒸鍍過(guò)程中保持基板在低溫狀態(tài)，前驅(qū)材料分子在低溫基板上能夠迅速結(jié)晶，形成的鈣鈦礦薄膜中晶粒粗糙度低，結(jié)晶性好，晶粒小。此方法提高了發(fā)光二極管的亮度和量子效率，解決鈣鈦礦發(fā)光二極管性能偏差大、亮度弱的問(wèn)題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電致發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于鈣鐵礦薄膜的發(fā)光二極管及其制備方法。
背景技術(shù)
MAPbX3(金屬鹵化物鈣鈦礦材料)，其中X為Br、I和Cl，此類材料具有優(yōu)異的光電特性，可廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、光探測(cè)器和發(fā)光二極管等光電器件中，其中，基于鈣鈦礦的發(fā)光二極管具有發(fā)光純度高、發(fā)射效率高和激發(fā)能量低等特點(diǎn)，因此將成為替代無(wú)機(jī)量子點(diǎn)和傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光材料的新型發(fā)光材料。
對(duì)比專利“201610635175.9”一種雙層鈣鈦礦發(fā)光二極管及其制備方法和對(duì)比專利“201610083290.X”一種基于鈣鈦礦材料的發(fā)光二極管及其制備方法，其鈣鈦礦發(fā)光層都采用旋涂工藝制備而成，其制備過(guò)程可控性和重復(fù)性差，與此同時(shí)，采用全蒸鍍工藝制備的鈣鈦礦發(fā)光二極管性能偏低，尤其是亮度很弱的問(wèn)題亟待解決。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于：提供一種基于鈣鐵礦薄膜的發(fā)光二極管及其制備方法，解決鈣鈦礦發(fā)光二極管性能偏差大、亮度弱的問(wèn)題。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種基于鈣鐵礦薄膜的發(fā)光二極管,其特征在于：所述發(fā)光二極管從下至上依次為襯底、陽(yáng)極層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極層。
進(jìn)一步的，所述發(fā)光層采用有機(jī)和無(wú)機(jī)雜化ABX3型立方晶系結(jié)構(gòu)鈣鈦礦發(fā)光材料制成。
進(jìn)一步的，所述陽(yáng)極層的厚度為10～200nm，空穴傳輸層厚度為20～80nm，發(fā)光層厚度為20～80nm，電子層厚度為20～80nm，陰極層厚度為100～200nm。
一種基于鈣鐵礦薄膜的發(fā)光二極管制備方法,包括以下步驟：
步驟1：對(duì)襯底清洗后進(jìn)行干燥處理；
步驟2：將干燥后的襯底用UV進(jìn)行預(yù)處理；
步驟3：將預(yù)處理后的襯底傳入真空室進(jìn)行陽(yáng)極層的制備；
步驟4：將制備了陽(yáng)極層的襯底傳入真空蒸發(fā)室，并按照二極管器件結(jié)構(gòu)依次對(duì)空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極層進(jìn)行蒸鍍處理；
步驟5：將蒸鍍處理后的二極管器件進(jìn)行封裝。
進(jìn)一步的，所述步驟1依次采用乙醇溶液、丙酮溶液和去離子水對(duì)襯底進(jìn)行超聲清洗。
優(yōu)選的，所述步驟4在蒸鍍發(fā)光層的過(guò)程中，使用制冷背板對(duì)基板進(jìn)行降溫處理。
進(jìn)一步的，所述制冷背板的溫度控制在-10℃～5℃。
進(jìn)一步的，所述步驟5中二極管器件的封裝環(huán)境為惰性氣體氛圍的手套箱中。
優(yōu)選的，所述步驟4發(fā)光層蒸鍍使用的前驅(qū)材料為CH3NH3Br3和PbBr2。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
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- 專利分類
H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L51-00 使用有機(jī)材料作有源部分或使用有機(jī)材料與其他材料的組合作有源部分的固態(tài)器件；專門適用于制造或處理這些器件或其部件的工藝方法或設(shè)備
H01L51-05 .專門適用于整流、放大、振蕩或切換且并具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的；具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的電容器或電阻器
H01L51-42 .專門適用于感應(yīng)紅外線輻射、光、較短波長(zhǎng)的電磁輻射或微粒輻射；專門適用于將這些輻射能轉(zhuǎn)換為電能，或者適用于通過(guò)這樣的輻射進(jìn)行電能的控制
H01L51-50 .專門適用于光發(fā)射的，如有機(jī)發(fā)光二極管
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H01L51-54 .. 材料選擇
