[發明專利]一種磁控濺射制備大面積CsPbBr3

在審

• 申請號: 202010461662.4
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111647848A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 陳延學;顏世申;魏琳;邢若飛;田玉峰;柏利慧;劉國磊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/35;C30B7/02;C30B29/12;H01L31/0264;H01L31/032;H01L33/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種磁控濺射制備大面積CsPbBr₃光電薄膜的方法，其特征在于：所述方法為：以CsBr和PbBr₂為原料，利用溶液蒸發法制備得到CsPbBr₃單晶粉末，將CsPbBr₃單晶粉末壓制成靶材，將CsPbBr₃靶材和襯底放入磁控濺射生長室中，真空條件下進行磁控濺射，退火后得到CsPbBr₃薄膜。

2.如權利要求1所述的磁控濺射制備大面積CsPbBr₃光電薄膜的方法，其特征在于：溶液蒸發法的過程為：將CsBr和PbBr₂溶于DMSO溶液中得到混合液，取混合液的上層清液進行蒸發，蒸發后得到CsPbBr₃單晶粉末；

優選的，CsBr和PbBr₂的摩爾比為0.5-1.5:1.5-4；進一步優選為1-1.3:1.9-2.8；

優選的，CsBr和PbBr₂溶于DMSO溶液中時，DMSO溶液的溫度為70-80℃；進一步優選為75℃；

優選的，上層清液進行蒸發的溫度為50℃-90℃，蒸發的時間為10-15h；進一步優選為75℃-85℃，時間為12h。

3.如權利要求1所述的磁控濺射制備大面積CsPbBr₃光電薄膜的方法，其特征在于：CsPbBr₃單晶粉末壓制成靶材的壓強大于3Mpa。

4.如權利要求1所述的磁控濺射制備大面積CsPbBr₃光電薄膜的方法，其特征在于：磁控濺射過程中襯底進行加熱，加熱的溫度為35-275℃；

優選的，襯底加熱的溫度為150-175℃。

5.如權利要求1所述的磁控濺射制備大面積CsPbBr₃光電薄膜的方法，其特征在于：抽真空使磁控濺射室內的壓強為1×10^-3Pa以下；

或，抽真空之后，向磁控濺射室內通入惰性氣體，使磁控濺射室內的壓強保持0.5-5Pa；優選為0.5-2Pa。

6.如權利要求1所述的磁控濺射制備大面積CsPbBr₃光電薄膜的方法，其特征在于：沉積的時間為10-30min；

或，磁控濺射過程中射頻電源的功率為40-80W；

或，襯底為石英襯底，導電玻璃襯底，硅襯底，塑料或者聚合物襯底；

或，退火過程為加熱襯底，使襯底的溫度為120℃-275℃，退火的時間為5-100分鐘；優選的，退火過程加熱襯底的溫度為200-250℃。

7.如權利要求1-6任一所述的磁控濺射制備大面積CsPbBr₃光電薄膜的方法得到的CsPbBr₃薄膜。

8.如權利要求7所述的CsPbBr₃薄膜在光電探測，太陽能電池和光電二極管領域中的應用。

9.一種光電探測器，其特征在于：包括權利要求7所述的CsPbBr₃薄膜。

10.一種太陽能電池，其特征在于：包括權利要求7所述的CsPbBr₃薄膜。