[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦2D/3D LED結構及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010022859.8
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111192970B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 畢勝;李鈺;孫業(yè)青;卜鏡元
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 隋秀文;溫福雪

1.一種鈣鈦礦2D/3D LED結構的制備方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1、在超聲波清洗后的ITO玻璃基底上，采用3000-5000rpm的轉速旋涂35-40s沉積PEDOT:PSS材料作為空穴傳輸層，然后在90-100℃溫度下加熱10-20min；

步驟2、以PbBr₂和MABr為原材料溶于N,N-二甲基甲酰胺的二甲基亞砜共混溶液中，制備濃度為1-1.02M的3D鈣鈦礦MAPbBr₃的前體溶液，采用4000-6000rpm的轉速旋涂35-40s空穴傳輸層上制備3D鈣鈦礦MAPbBr₃薄膜，并在旋涂過程中施加反溶劑氯苯以加速結晶；

步驟3、將苯乙胺與乙醇以1：6-1：7的摩爾比混合并在冰水浴中攪拌；將HBr酸緩慢加入到混合物中，控制HBr與苯乙胺的摩爾比為7：1；在冰水浴下將混合物攪拌2-3小時；然后在旋轉蒸發(fā)儀中60-70℃蒸干溶劑得到C₆H₅C₂H₄NH₃Br的沉淀物并用乙醚清洗；

步驟4、以C₆H₅C₂H₄NH₃Br和PbBr₂為原材料溶于DMF中，然后加入體積比為1:1的DMF和氯苯，稀釋得到濃度為2-2.5M的2D鈣鈦礦PEPB溶液；向2D鈣鈦礦PEPB溶液加入體積比為2:1的氯苯和乙腈，混合稀釋獲得濃度為0.11-0.12M的2D鈣鈦礦溶液；使用制備得到的0.11-0.12M的2D鈣鈦礦溶液，采用溶液相生長法在3D鈣鈦礦MAPbBr₃薄膜上形成2D鈣鈦礦PEPB納米晶體從而得到2D鈣鈦礦PEPB納米片陣列；完成發(fā)光層的制備；

步驟5、采用真空蒸發(fā)鍍膜的方法將Alq₃以0.08-0.1nm/s的速度沉積到2D鈣鈦礦PEPB納米片上作為電子傳輸層；

步驟6、采用真空蒸發(fā)鍍膜的方法將電極材料以0.3-0.5nm/s的速度沉積在電子傳輸層上作為電極。

2.采用如權利要求1所述的制備方法得到的一種鈣鈦礦2D/3D LED結構，其特征在于，包括多層，從下至上依次為ITO玻璃基底、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電極；所述的發(fā)光層包括3D鈣鈦礦MAPbBr₃薄膜和2D鈣鈦礦PEPB納米片，多個2D鈣鈦礦PEPB納米片平鋪形成一層2D鈣鈦礦PEPB納米片層，3D鈣鈦礦MAPbBr₃薄膜位于2D鈣鈦礦PEPB納米片層的下方；所述的空穴傳輸層的材質為聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)；所述的電子傳輸層的材質為三(8-羥基喹啉)鋁；所述的電極有兩個，蒸鍍在空穴傳輸層上。

3.根據權利要求2所述的一種鈣鈦礦2D/3D LED結構，其特征在于，所述的3D鈣鈦礦MAPbBr₃薄膜厚度為250-300nm；

所述的2D鈣鈦礦PEPB納米片厚度為30-50nm，形狀為正四邊形，邊長為6-10um；

所述的空穴傳輸層厚度為30-50nm；

所述的電子傳輸層厚度為30-50nm；

所述的電極的材質為金，厚度為90-100nm。