一种钙钛矿LED器件及其抑制晶体尺寸的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钙钛矿LED器件及其抑制晶体尺寸的制备方法，涉及半导体发光器件技术领域。钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法包括在设置有第一电极的基底上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、钙钛矿发光层、电子传输层和第二电极；其中，所述钙钛矿发光层由包括钙钛矿前驱体溶液与聚氧化乙烯的混合溶液成膜制成。钙钛矿LED器件及其抑制晶体尺寸的制备方法能够显著抑制钙钛矿晶粒的大小，形成纳米级晶粒尺寸，提高钙钛矿LED器件的性能。

A Perovskite LED Device and Its Preparation Method for Inhibiting Crystal Size

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿LED器件及其抑制晶体尺寸的制备方法
本专利技术涉及半导体发光器件
，具体而言，涉及一种钙钛矿LED器件及其抑制晶体尺寸的制备方法。
技术介绍
目前，钙钛矿发光二极管(英文简称：“PeLED”)是一种非常有潜力的新型发光二极管。因为钙钛矿材料具有合成简单、发光峰的范围很窄、禁带宽度可调、光致发光量子产率高、色纯高等优点，使得其在发光器件上具有巨大的应用潜力。但是，钙钛矿极容易结晶，随着钙钛矿晶体颗粒的增大，其光伏性能会增强，发光二极管性能会降低直至减弱。因此，如何抑制钙钛矿晶体的尺寸增大，是制备钙钛矿LED器件方法中亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿LED器件及其抑制晶体尺寸的制备方法，其能够显著抑制钙钛矿晶粒的大小，形成纳米级晶粒尺寸，提高钙钛矿LED器件的性能。本专利技术提供一种技术方案：一种钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法，包括：在设置有第一电极的基底上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、钙钛矿发光层、电子传输层和第二电极；其中，所述钙钛矿发光层由包括钙钛矿前驱体溶液与聚氧化乙烯的混合溶液成膜制成。进一步地，所述混合溶液中，所述聚氧化乙烯与所述钙钛矿前驱体溶液的质量比小于或等于1.5％。进一步地，所述在设置有第一电极的基底上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、钙钛矿发光层、电子传输层和第二电极之前，包括：将基底放于甲苯、丙酮和乙醇溶液中各超声清洗。进一步地，所述在设置有第一电极的基底上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、钙钛矿发光层、电子传输层和第二电极，包括：在所述基底上通过热蒸发法结合掩膜版沉积制得所述第一电极。进一步地，所述在设置有第一电极的基底上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、钙钛矿发光层、电子传输层和第二电极，包括：在所述第一电极上通过真空镀膜法、磁控溅射法或低温溶液法制得所述空穴注入层。进一步地，所述空穴注入层采用无机MO3-x、V2O5-x、NiO1-x半导体材料或有机空穴传输材料制成。进一步地，所述在设置有第一电极的基底上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、钙钛矿发光层、电子传输层和第二电极，包括：在所述空穴注入层上通过电子束蒸发法、真空镀膜法沉积制得所述空穴传输层。进一步地，所述空穴传输层的材料选自氧化镍纳米颗粒、氧化钼纳米颗粒或氧化钨纳米颗粒。进一步地，所述电子传输层的成形方向与所述空穴传输层的成形方向相反。本专利技术提供的第二种技术方案：一种钙钛矿LED器件包括从下之上依次层叠设置的基底、空穴注入层、空穴传输层、钙钛矿发光层、电子传输层和第二电极，其中，所述钙钛矿发光层由包括钙钛矿前驱体溶液与聚氧化乙烯的混合溶液成膜制成。本专利技术提供的钙钛矿LED器件及其抑制晶体尺寸的制备方法的有益效果是：相比单纯采用钙钛矿前驱体溶液直接成膜，形成钙钛矿发光层，本实施例中采用钙钛矿前驱体溶液与聚氧化乙烯的混合溶液成膜制成钙钛矿发光层，可以显著抑制钙钛矿晶粒的大小，形成纳米级晶粒尺寸，提高钙钛矿LED器件的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的钙钛矿LED器件的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法的流程图。图标：100-钙钛矿LED器件；110-基底；120-第一电极；130-空穴注入层；140-空穴传输层；150-钙钛矿发光层；160-电子传输层；170-第二电极。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参阅图1，本实施例提供了一种钙钛矿LED器件100，钙钛矿LED器件100包括从下之上依次层叠设置的基底110、空穴注入层130、空穴传输层140、钙钛矿发光层150、电子传输层160和第二电极170，其中，钙钛矿发光层150由包括钙钛矿前驱体溶液与聚氧化乙烯(PEO)的混合溶液成膜制成。通过将钙钛矿前驱体溶液与聚氧化乙烯(PEO)混合，形成混合溶液，制备成膜。这样，钙钛矿发光层150中存在三维互联的聚合物PEO，可以抑制大颗粒晶粒的存在，形成均匀的小颗粒晶粒，提高钙钛矿LED器件100的性能。请参阅图2，本实施例还提供钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法，包括：S1：制备基底110基底110可以采用氧化铝制成，并对基底110的双面进行抛光。再清洗基底110，进行化学清洗步骤为：将基底110放于甲苯、丙酮和乙醇溶液中各超声清洗10分钟，再循环一次；之后用去离子水反复冲洗干净后，经高纯氮气吹干后备用。作为一种可选的实施例，可以采用透明导电的FTO玻璃作为基底110，将其化学刻蚀再进行化学清洗，具体清洗步骤为：使用3M胶带遮掩住FTO导电玻璃正面单侧3/4的面积，然后在剩余的1/4面积上涂抹一薄层锌浆(锌粉湿水搅拌)。待锌浆干燥后，将导电玻璃放入0.4mo1/L的HC1溶液中进行化学腐蚀，约3min后，反应停止不再有气泡生成，将导电玻璃取出，用流水清洗残余的锌粉，去除3M胶带。然后将刻蚀好的导电玻璃放入丙酮中超声清洗l0min后取出，依次用蘸有丙酮的棉棒轻轻擦拭，去掉表面肉眼可见的杂质。最后依次在去离子水、丙酮和异丙醇中各超声清洗5min～l0min，用去离子水清洗，氮气吹干待用。S2：在基底110上沉积第一电极120第一电极120采用金属材料制成，第一电极120充当阳极电极。第一电极120可以通过热蒸发法结合掩膜版沉积制得。第一电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法，其特征在于，包括：在设置有第一电极(120)的基底(110)上依次沉积空穴注入层(130)、空穴传输层(140)、钙钛矿发光层(150)、电子传输层(160)和第二电极(170)；其中，所述钙钛矿发光层(150)由包括钙钛矿前驱体溶液与聚氧化乙烯的混合溶液成膜制成。

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法，其特征在于，包括：在设置有第一电极(120)的基底(110)上依次沉积空穴注入层(130)、空穴传输层(140)、钙钛矿发光层(150)、电子传输层(160)和第二电极(170)；其中，所述钙钛矿发光层(150)由包括钙钛矿前驱体溶液与聚氧化乙烯的混合溶液成膜制成。2.根据权利要求1所述的钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，所述聚氧化乙烯与所述钙钛矿前驱体溶液的质量比小于或等于1.5％。3.根据权利要求1所述的钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法，其特征在于，所述在设置有第一电极(120)的基底(110)上依次沉积空穴注入层(130)、空穴传输层(140)、钙钛矿发光层(150)、电子传输层(160)和第二电极(170)之前，包括：将基底(110)放于甲苯、丙酮和乙醇溶液中各超声清洗。4.根据权利要求1所述的钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法，其特征在于，所述在设置有第一电极(120)的基底(110)上依次沉积空穴注入层(130)、空穴传输层(140)、钙钛矿发光层(150)、电子传输层(160)和第二电极(170)，包括：在所述基底(110)上通过热蒸发法结合掩膜版沉积制得所述第一电极(120)。5.根据权利要求1所述的钙钛矿LED器件抑制晶体尺寸的制备方法，其特征在于，所述在设置有第一电极(120)的基底(110)上依次沉积空穴注入层(130)、空穴传输层(140)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建太，龚政，陈志涛，龚岩芬，
申请(专利权)人：广东省半导体产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44