一种基于非铅钙钛矿的Micro-LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于非铅钙钛矿的Micro‑LED芯片及其制备方法，所采用的发光材料的化学式结构为AB<subgt;2</subgt;X<subgt;3</subgt;、A<subgt;2</subgt;BX<subgt;4</subgt;、A<subgt;3</subgt;B<subgt;2</subgt;X<subgt;5</subgt;、A<subgt;4</subgt;BX<subgt;6</subgt;中的一种，A位为一价金属阳离子或有机官能团，B位为过渡金属中的二价阳离子或Cu<supgt;+</supgt;，X位为卤族离子。不同于传统的Micro‑LED芯片，本发明专利技术采用非铅钙钛矿发光二极管器件可以提高发光效率和色纯度，同时避免了传统Micro‑LED中铅基钙钛矿材料的污染性，并达到降低生产成本的目的。本发明专利技术采用主动发光的蓝光非铅钙钛矿激发红色和绿色发光，进一步提高了器件的发光效率。本发明专利技术还利用冠醚类化合物的环状结构使其能够与金属或有机阳离子配位形成稳定的配位复合物，通过钝化缺陷和优化薄膜形貌，有效降低钙钛矿薄膜的非辐射复合率，从而进一步提高发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体发光器件技术，属于实现基于非铅钙钛矿的micro-led芯片制备方法的。

技术介绍

1、近年来，micro-led技术被视为新一代显示面板技术，备受各领域的关注。传统的micro-led芯片主要基于氮化镓(gan)，这是一种具有宽禁带的iii-v族半导体材料。由多个微米级尺寸的led阵列组成，每个微led单元可以独立驱动发光。它的发光效率和亮度远高于有机发光二极管(oled)和液晶显示器(lcd)。micro-led在显示、亮度、分辨率、能耗、寿命方面具有诸多优势。

2、随着技术的不断进步，micro-led技术作为新一代显示技术，具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。除了传统的显示屏外，micro-led在ar/vr、车载显示、智能家居等领域也具有广阔的应用前景。

3、然而，目前micro-led显示技术仍面临着很大的困难。micro-led制造工艺复杂，特别是芯片转移过程，成本较高。同时，高质量的gan基底材料(如蓝宝石、碳化硅)价格昂贵。相比传统的显示技术，gan材料的生产成本更高。gan材料在高功率和高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种非铅钙钛矿发光层，其特征在于，其发光材料的化学式结构为AB2X3、A2BX4、A3B2X5、A4BX6中的一种，A位为一价金属阳离子或有机官能团，B位为过渡金属中的二价阳离子或Cu+，X位为卤族离子。

2.根据权利要求1所述的一种非铅钙钛矿发光层，其特征在于，蓝光非铅钙钛矿发光层的发光材料的结构为A3B2I5或A2BCl4；红光非铅钙钛矿发光层的发光材料的结构为AB2Br3或A2BBr4；绿光非铅钙钛矿发光层的发光材料的结构为A4BBr6。

3.根据权利要求1所述的一种非铅钙钛矿发光层，其特征在于，一价金属阳离子为Cs+或Rb+；有机官能团为MA+或FA+...

【技术特征摘要】

1.一种非铅钙钛矿发光层，其特征在于，其发光材料的化学式结构为ab2x3、a2bx4、a3b2x5、a4bx6中的一种，a位为一价金属阳离子或有机官能团，b位为过渡金属中的二价阳离子或cu+，x位为卤族离子。

2.根据权利要求1所述的一种非铅钙钛矿发光层，其特征在于，蓝光非铅钙钛矿发光层的发光材料的结构为a3b2i5或a2bcl4；红光非铅钙钛矿发光层的发光材料的结构为ab2br3或a2bbr4；绿光非铅钙钛矿发光层的发光材料的结构为a4bbr6。

3.根据权利要求1所述的一种非铅钙钛矿发光层，其特征在于，一价金属阳离子为cs+或rb+；有机官能团为ma+或fa+；过渡金属中的二价阳离子为ge2+或sn2+；卤族离子为cl-、br-或i-。

4.权利要求1-3任一所述非铅钙钛矿发光层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将非铅钙钛矿配制成50～100mg/ml的溶液，并加入1～4mg/ml的冠醚类化合物溶液混合搅拌，利用所得混合溶液制备发光层，然后在氮气环境下退火10～50分钟，温度100-200摄氏度，制得非铅钙钛矿发光层。

【专利技术属性】
技术研发人员：潘江涌，秦毓婕，高峰，刘子扬，高正浩，汪丽茜，魏宇炀，张宇宁，苏玉民，沈忠文，苏中方，周玮琦，梅泽，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：