基于二维钙钛矿单晶的LED及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于二维钙钛矿单晶的LED及其制备方法，二维钙钛矿单晶复合结构包括M≥2个堆叠的二维钙钛矿单晶；二维钙钛矿单晶包括N≥2层二维钙钛矿单层；二维钙钛矿单层包括n层共角卤化铅八面体、n‑1层有机配体A及2层有机配体B，n≥1，二维钙钛矿单层的化学式为B

LED based on two-dimensional perovskite single crystal and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
基于二维钙钛矿单晶的LED及其制备方法
本专利技术属于半导体器件领域，涉及一种基于二维钙钛矿单晶的LED及其制备方法。
技术介绍
得益于高的荧光量子产率和电子迁移率，三维钙钛矿可广泛应用于LED等电光器件。随着三维钙钛矿LED效率的不断提高，其稳定性也受到了越来越多的关注。二维钙钛矿具有比三维钙钛矿更好的耐潮湿特性，使得二维钙钛矿的环境稳定性远高于三维钙钛矿。目前，基于复合二维钙钛矿的LED和太阳能电池已成功研制，但是基于旋涂法制备的复合二维钙钛矿薄膜存在大量的界面缺陷，这些缺陷会捕获电子和空穴降低LED的电光转换效率。因此，提供一种基于二维钙钛矿单晶的LED及其制备方法，以提高器件的环境稳定性及器件的电光转换效率，实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于二维钙钛矿单晶的LED及其制备方法，用于解决现有技术中钙钛矿LED所面临的环境稳定性及电光转换效率的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于二维钙钛矿单晶的LED，所述LED包括基板、负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述LED包括基板、负电极、电子注入层、二维钙钛矿单晶复合结构、空穴注入层及正电极；所述二维钙钛矿单晶复合结构包括M个堆叠的二维钙钛矿单晶，M≥2；所述二维钙钛矿单晶包括N层二维钙钛矿单层，N≥2；所述二维钙钛矿单层包括n层共角卤化铅八面体、n-1层有机配体A及2层有机配体B，n≥1，所述有机配体A嵌入所述共角卤化铅八面体空隙，所述有机配体B分别位于所述共角卤化铅八面体的相对两侧，所述二维钙钛矿单层的化学式为B

【技术特征摘要】
1.一种基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述LED包括基板、负电极、电子注入层、二维钙钛矿单晶复合结构、空穴注入层及正电极；所述二维钙钛矿单晶复合结构包括M个堆叠的二维钙钛矿单晶，M≥2；所述二维钙钛矿单晶包括N层二维钙钛矿单层，N≥2；所述二维钙钛矿单层包括n层共角卤化铅八面体、n-1层有机配体A及2层有机配体B，n≥1，所述有机配体A嵌入所述共角卤化铅八面体空隙，所述有机配体B分别位于所述共角卤化铅八面体的相对两侧，所述二维钙钛矿单层的化学式为B2An-1PbnX3n+1，X为卤族元素，所述有机配体B的碳原子数大于所述有机配体A；其中，同一个所述二维钙钛矿单晶中的所述二维钙钛矿单层具有相同的n值，且远离所述电子注入层的所述二维钙钛矿单晶中的n值大于临近所述电子注入层的所述二维钙钛矿单晶的n值。


2.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述有机配体A包括CH3NH3+；所述有机配体B包括C4H9NH3+或C8H9NH3+；所述X包括I元素、Cl元素及Br元素中的一种。


3.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：M的取值范围包括M≥5；n的取值范围包括n≤40；所述二维钙钛矿单晶复合结构的厚度范围包括50nm~150nm。


4.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述二维钙钛矿单晶复合结构中包括依次堆叠的第一二维钙钛矿单晶、第二二维钙钛矿单晶、第三二维钙钛矿单晶、第四二维钙钛矿单晶及第五二维钙钛矿单晶。


5.根据权利要求4所述的基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述第一二维钙钛矿单晶的厚度范围包括1nm~10nm，所述第二二维钙钛矿单晶的厚度范围包括5nm~15nm，所述第三二维钙钛矿单晶的厚度范围包括10nm~20nm，所述第四二维钙钛矿单晶的厚度范围包括15nm~25nm，所述第五二维钙钛矿单晶的厚度范围包括20nm~60nm。


6.根据权利要求4所述的基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述第一二维钙钛矿单晶中n=1，所述第二二维钙钛矿单晶中n=3，所述第三二维钙钛矿单晶中n=5，所述第四二维钙钛矿单晶中n=10，所述第五二维钙钛矿单晶中n=40。


7.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述二维钙钛矿单晶复合结构具有远离所述基板表面的水平面。


8.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述基板包括石英基板；所述负电极包括ITO层、FTO层、AZO层、ICO层及IWO层中的一种或组合；所述正电极包括氧化钼层、金层、铝层、铜层、钼层、钛层、银层、钽层、钨层、铬层及铂层中的一种或组合。


9.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿单晶的LED，其特征在于：所述电子注入层包括ZnO层、PC61BM层、SnO2层及TiO2层中的一种或组合；所述空穴注入层包括TFB层、PEDT：PSS层、PEODT：PSS层、Spiro-OMeTAD层、PTAA层、NiO层、CuSCN层及P3HT层...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋小强，何云，许剑，刘桂芝，
申请(专利权)人：上海南麟电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31