[發(fā)明專利]一種雙層鈣鈦礦薄膜及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113437223A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊世和;王健
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 廣州艾維專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 44739
• 代理人: 黃強

1.一種雙層鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述薄膜依次包括透明導(dǎo)電基底層、寬帶隙鈣鈦礦固體薄膜層、窄帶隙鈣鈦礦固體薄膜層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述透明導(dǎo)電基底選自包括FTO、ITO中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述寬帶隙鈣鈦礦固體薄膜層、窄帶隙鈣鈦礦固體薄膜層材料包括選自無機鈣鈦礦、有機無機雜化鈣鈦礦、二元共混鈣鈦礦、三元共混鈣鈦礦中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述無機鈣鈦礦包括CsPb_nSn_1-nX₃，其中X為Cl，Br，I中的一種或多種，且0≤n≤1。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述有機無機雜化鈣鈦礦包括MAPbX₃、FAPbX₃、FA_nMA_1-nPbX₃、FA_nCs_1-nPbX₃中的一種或多種，其中，MA = CH₃NH₃，F(xiàn)A = (NH₂)₂CH ，X選自為Cl、Br、I中的一種或多種，且0≤n≤1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的雙層鈣鈦礦薄膜的制備方法，包括如下步驟：

（1）對透明導(dǎo)電基底進行清洗，隨后放入烘箱干燥；

（2）分別制備寬帶隙鈣鈦礦前驅(qū)體溶液及窄帶隙鈣鈦礦前驅(qū)體溶液，并分別對兩種鈣鈦礦前驅(qū)體溶液進行霧化處理；

（3）以驅(qū)動掃描的方式控制噴頭首先將霧化處理后的寬帶隙鈣鈦礦前驅(qū)體溶液均勻噴涂在加熱后的透明導(dǎo)電基底上，形成鈣鈦礦前驅(qū)體液膜，待溶劑揮發(fā)后生成均勻的寬帶隙鈣鈦礦固體薄膜，對鈣鈦礦進行保溫處理，以促使晶體的進一步生長；

（4）以驅(qū)動掃描的方式控制噴頭將霧化處理后的窄帶隙鈣鈦礦前驅(qū)體溶液均勻噴涂在步驟（3）獲得的寬帶隙鈣鈦礦固體薄膜上，待溶劑揮發(fā)后形成均勻的雙層鈣鈦礦薄膜，對鈣鈦礦進行保溫處理，以促使晶體的進一步生長。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的的制備方法，其特征在于，步驟（3）和步驟（4）中所述基底加熱至110-250℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）和步驟（4）噴涂過程中，所述噴頭距基底或?qū)拵垛}鈦礦固體薄膜的高度為1-7 mm，掃描速度為0.2-2 cm/s。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）和步驟（4）在進行霧化處理時包括通氮氣步驟。

10.一種鈣鈦礦雙波段光電探測器，包括根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的雙層鈣鈦礦薄膜或根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項制備方法制備獲得的雙層鈣鈦礦薄膜。