【技术实现步骤摘要】
一种图案化单晶钙钛矿阵列薄膜的制备方法与应用
[0001]本专利技术属于图案化阵列薄膜制备
,具体涉及一种图案化单晶钙钛矿阵列薄膜的制备方法与应用,基于分子外延定位生长。
技术介绍
[0002]由于钙钛矿材料具有高的光电转换效率,同时具备带隙可调、载流子扩散速度快、光吸收系数大等优点,这些优异的性能使其被广泛应用于光线通信、光学成像、光电自动控制、生物传感等各个领域,受到了各行业内广泛的关注。
[0003]然而单个钙钛矿光电器件无法完全发挥其优异性能;如在成像探测领域,阵列化的光电探测器集成封装,通过光电效应显示不同光学图案,才能实现高分辨率的成像器件和显示高清晰图像功能,进一步推动可见光图像传感设备发展;这就对钙钛矿薄膜具有阵列化或图案化、高质量可控和精确生长提出了要求。
[0004]目前钙钛矿阵列制备技术,如刀片刮涂法、周期性模板引导法等技术可以制备钙钛矿纳米线阵列,却难以精确控制既定图形的钙钛矿薄膜生长,对于钙钛矿来讲严重限制了系统化的图像传感应用。
[0005]钙钛矿图案制备技术,如模板 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种图案化单晶钙钛矿阵列薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、制备基底:将上、下基底材料切割成面积相同的预期尺寸;步骤2、光刻阵列图案:利用光刻工艺,在步骤1准备的下基底上制备所需的阵列图案,选择相应的掩膜版图案以复刻所需的阵列图案形状;所需的阵列图案包括单个电极的图案和整体的整列图案;步骤3、蒸镀电极材料:通过真空热沉积蒸镀法,在步骤2所得阵列图案的每个单元图案上蒸镀电极材料,以获得由单个单元电极构成阵列图案的电极阵列;步骤4、NH2‑
CH2CH2‑
SH化学分子表面修饰:将步骤3所得下基底置于NH2‑
CH2CH2‑
SH分子溶液中浸泡2h~5h,使得NH2‑
CH2CH2‑
SH对阵列图案电极的表面进行修饰,NH2‑
CH2CH2‑
SH分子溶液浓度为0.02mol/L~0.05mol/L;步骤5、空间限制生长技术生长钙钛矿薄膜:5
‑
1、将步骤4所得下基底以表面水平向上置于压力传感器上;然后将上基底表面向下放置到下基底上,上下基底相适应的重叠;5
‑
2、将钙钛矿前驱体溶液,滴加到上基底与下基底衔接处,钙钛矿前驱体溶液需满布上、下基底间的间隙;所述配制钙钛矿前驱体溶液:是将CH3NH3X和PbX2粉末溶于N
‑
N二甲基甲酰胺(DMF)中,溶质质量分数比为0.2M~0.5M,CH3NH3X:PbX2摩尔质量比为1:1;5
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3、保持上、下基底间施加压力的情况下,将上、下基底置于75℃~90℃的环境内以恒温生长图案化单晶钙钛矿阵列薄膜,生长的图案化单晶钙钛矿阵列薄膜其图案与电极阵列的阵列图案相适应;通过调节施加压力的大小限制两基底之间的间隙距离,实现从纳米到微米尺度的变化,即所制得的图案化单晶钙钛矿阵列薄膜的厚度取决于两个基底之间的间隙大小;5
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4、图案化单晶钙钛矿阵列薄膜生长完成后,将上、下基底剥离,即得。2.如权利要求1所述图案化单晶钙钛矿阵列薄膜的制备方法,其特征在于:所述基...
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