[發明專利]一種結構梯度變化的鈣鈦礦材料的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202110388813.2
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113346023A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳宇;姜浩天;鐘海政
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L27/30;H01L31/032;H01L31/042;H01L27/144;C07C209/68;C07C211/04;C30B29/54;C30B29/12;C30B31/04
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 楊曉云

1.一種結構梯度變化的鈣鈦礦材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括：將含有鈣鈦礦化合物和鹵代烴的物料，離子交換和/或空位缺陷鈍化，得到所述結構梯度變化的鈣鈦礦材料；

所述離子交換的條件為：溫度為80～140℃；時間為2～20h；

所述鈣鈦礦化合物為鈣鈦礦多晶薄膜和/或鈣鈦礦單晶塊體。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈣鈦礦化合物的化學式如式I所示：

AMX₃ 式I

其中，A包括Cs⁺、CH₃NH₃⁺、CH₃(NH₂)₂⁺、CH₂FNH₃⁺、CH₂F(NH₂)₂⁺中的至少一種；

M為金屬離子；所述金屬選自Pb、Mn、Sn、Cu中的至少一種；

X選自鹵族元素的陰離子中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鹵代烴選自至少一個鹵素取代的C₁～C₂₀的烴類化合物中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述鹵代烴選自一鹵甲烷、二鹵甲烷、三鹵甲烷、鹵代苯、鹵代卞中的至少一種；

優選地，所述一鹵甲烷選自碘甲烷；

所述二鹵甲烷選自氯碘甲烷、氯溴甲烷、溴碘甲烷中的至少一種；

所述三鹵甲烷選自三氯甲烷；

所述鹵代苯選自氯代苯、溴代苯、碘代苯中的至少一種；

所述鹵代芐選自氯代芐、溴代芐、碘代芐中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈣鈦礦多晶薄膜的厚度為200-600nm；和/或，

所述鈣鈦礦單晶塊體的尺寸為1–20mm。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述物料中，還包括溶劑；所述溶劑選自正己烷、環己烷、甲苯、石油醚中的至少一種。

7.一種結構梯度變化的鈣鈦礦材料，其特征在于，所述結構梯度變化的鈣鈦礦材料選自根據權利要求1至6任一項所述方法制備得到的結構梯度變化的鈣鈦礦材料中的至少一種。

8.根據權利要求1至6任一項所述方法制備得到的結構梯度變化的鈣鈦礦材料、權利要求7所述的結構梯度變化的鈣鈦礦材料中的至少一種在光電器件中的應用。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述光電器件選自縱向二極管光電器件、橫向二極管光電器件、橫向三極管光電器件、陣列化光電器件中的至少一種。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述縱向二極管光電器件選自二極管太陽能電池、二極管光電探測器中的至少一種；

所述橫向二極管光電器件選自橫向二極管光電探測器；

所述橫向三極管光電器件選自橫向三極管光電探測器；

所述陣列化光電器件選自陣列化光電探測器。