[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦薄膜及其制備方法以及該薄膜在光電器件中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810302137.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108493343B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬娟;王瑞;馬福生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/46;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

1.一種鈣鈦礦復(fù)合薄膜的制備方法，包括下述步驟：

第一步：鈣鈦礦材料前驅(qū)體溶液的制備步驟：

(1)將化合物AX和BX₂按照一定的化學(xué)計(jì)計(jì)量比例溶于前驅(qū)體溶劑，自室溫加熱至70℃至固體完全溶解，形成質(zhì)量濃度為25～40％的溶液；

(2)連續(xù)攪拌上述溶液，時(shí)間不少于2小時(shí)，制備形成透明均一的鈣鈦礦前驅(qū)體溶液，其中的鈣鈦礦化合物的分子式為ABX₃；

上述化合物中：A代表陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子選自CH₃NH₃⁺、NH₂CHNH₂⁺和Cs⁺中的一種任意兩種的混合物；B為選自Pb²⁺、Sn²⁺中的一種或者兩種的混合物；X為選自I、Br、Cl中的一種或任意兩種的混合物；

第二步：鈣鈦礦薄膜層的制備步驟：

(1)取第一步所制備的鈣鈦礦材料前驅(qū)體溶液采用旋涂工藝制備到基片上，在旋涂過(guò)程中快速滴加反溶劑，該反溶劑中溶解有含有共軛π體系的有機(jī)小分子化合物；

(2)完成旋涂后，將基片置于100℃～150℃的熱板上干燥15～60分鐘，制備得到共軛π體系有機(jī)小分子化合物與鈣鈦礦材料復(fù)合的薄膜層；

上述的含有共軛π體系有機(jī)小分子化合物如通式(1)所示：

式(1)中：i為0至4的整數(shù)；

R₁至R₆、R_7+i和R_11+i分別獨(dú)立選自氫原子、具有6至30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳香族烴基或稠環(huán)芳香族烴基、具有5至30個(gè)碳原子的取代或未取代的雜芳香族烴基或稠雜環(huán)芳香族烴基，且R₁至R₆、R_7+i和R_11+i不同時(shí)為氫原子；

當(dāng)上述芳香族烴基、稠環(huán)芳香族烴基、雜芳香族烴基或稠雜環(huán)芳香族烴基存在取代基時(shí)，所述取代基選自苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、9,9-二甲基吖啶基、咔唑基、吩噁嗪基、吩噻嗪基。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦復(fù)合薄膜的制備方法，所述的含有共軛π體系的有機(jī)小分子化合物如下述通式(2-1)至(2-5)所示：

上述式(2-1)至式(2-5)中：

R₁至R₁₄分別獨(dú)立選自：氫原子、苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、對(duì)三聯(lián)苯-4-基、對(duì)三聯(lián)苯-3-基、間三聯(lián)苯-4-基、間三聯(lián)苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)叔丁基苯基、對(duì)(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基聯(lián)苯基，且R₁至R₁₄不同時(shí)為氫原子；

或者R₁至R₁₄分別獨(dú)立選自：1-吡啶基、2-吡啶基、3-吡啶基、2-喹啉基、3-喹啉基、6-喹啉基、3-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、9-咔唑基、1-菲啶基、9-菲啶基、1-苯并咪唑基、1-(2-苯基)苯并咪唑基、[2-(1-吡啶基)]苯基、[2-(2-吡啶基)]苯基、[2-(3-吡啶基)]苯基、[3-(1-吡啶基)]苯基、[3-(2-吡啶基)]苯基、[3-(3-吡啶基)]苯基、[4-(1-吡啶基)]苯基、[4-(2-吡啶基)]苯基、[4-(3-吡啶基)]苯基、10-吩噁嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-9,9-二甲基吖啶基；

并且上述的R₁至R₁₄中，任意相鄰的兩個(gè)取代基可稠合成環(huán)。