[發明專利]一種利用三元混合溶劑生長大尺寸鈣鈦礦單晶的方法

在審

• 申請號: 202010181819.8
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111286779A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 丁建旭;程曉華;李正宵;張杰;姚青;王開宇;袁野
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C30B7/14
• 分類號: C30B7/14;C30B29/12
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 胡文強

1.一種利用三元混合溶劑生長大尺寸鈣鈦礦單晶的方法，其特征在于：所述鈣鈦礦單晶的光學帶隙可隨I摻雜濃度進行調控，所述方法為利用逆溫度溶解度在三元混合溶劑生長體系中培養鈣鈦礦單晶；

其中，所述從三元混合溶劑生長大尺寸鈣鈦礦單晶的化學式為CsPbI_xBr_3-x，X為元素I的摻雜含量，選自0～3中的任意數值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述光學帶隙可隨I摻雜濃度進行調控的大尺寸鈣鈦礦CsPbI_xBr_3-x發光單晶的尺寸為2～6mm的毫米級別。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述光學帶隙可隨I摻雜濃度進行調控的大尺寸鈣鈦礦CsPbI_xBr_3-x發光單晶的尺寸為4mm。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述光學帶隙可隨I摻雜濃度進行調控的大尺寸鈣鈦礦CsPbI_xBr_3-x發光單晶的光學帶隙為1.7～2.3eV，紫外吸收邊范圍位于560～700nm。

5.根據權利要求1中任一項所述的方法，其特征在于：所述三元混合溶劑為二甲基亞砜(DMSO)、N-N-二甲基甲酰胺(DMF)和λ-丁內酯(GBL)。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：所述三元混合溶劑中，三種溶劑的體積比為DMSO：DMF：GBL＝1-5：1：1。

7.根據權利要求6中所述的方法，其特征在于：所述三元混合溶劑生長體系的濃度低于1mol/L。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于：所述方法包括：將溴化鉛(PbBr₂)、碘化銫(CsI)按照摩爾比為1：1的比例，在40℃水浴條件下混合溶解于DMSO中，使混合溶液濃度為0.4mol/L；充分攪拌均勻后，繼續滴加DMF和GBL兩種溶劑，以溶液中不產生沉淀物和懸浮物為限，得到三元混合溶劑所溶解的前驅體溶液，將該溶液密封后，升溫至低于100℃下開始生長晶體，利用逆溫度生長原理，最終獲得大尺寸的CsPbI_xBr_3-x鈣鈦礦單晶。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于：所述結晶溫度為40～100℃。

10.一種根據權利要求1至9中任一項所述的方法生長得到的光學帶隙可隨I摻雜濃度進行調控的大尺寸鈣鈦礦CsPbI_xBr_3-x單晶。