[发明专利]以ZnO纳米墙网络作为电子注入层的钙钛矿LED及制备方法

权利要求书

1.一种以ZnO纳米墙网络作为电子注入层的钙钛矿LED，包括透明导电的衬底（1），其特征在于：衬底（1）上依次设有n型的ZnO纳米墙网络（2）、CH₃NH₃PbBr₃发光层（3）、p型的空穴提供层（4）以及电极（5）；所述透明导电的衬底（1）是厚度为120~140纳米的ITO或FTO导电玻璃衬底，其电阻率为10^-3~10^-4欧姆∙厘米， n型的ZnO纳米墙网络（2）是通过MOCVD两步生长法制备的。

2.根据权利要求1所述的以ZnO纳米墙网络作为电子注入层的钙钛矿LED，其特征在于：ZnO纳米墙网络（2）的厚度为300~550纳米，由相邻纳米墙体围成的微孔尺寸为20~120纳米，墙体厚度为30~150纳米。

3.根据权利要求1所述的以ZnO纳米墙网络作为电子注入层的钙钛矿LED，其特征在于：CH₃NH₃PbBr₃发光层（3）的厚度为80~130纳米，CH₃NH₃PbBr₃发光层（3）中纳米晶粒尺寸为30~100纳米。

4.根据权利要求1所述的以ZnO纳米墙网络作为电子注入层的钙钛矿LED，其特征在于：p型的空穴提供层（4）为无机NiO半导体材料或Spiro-OMeTAD；其厚度为100~150纳米。

5.一种以ZnO纳米墙网络作为电子注入层的钙钛矿LED的制备方法，其特征在于是按照下述步骤进行的：

（1）清洗透明导电的衬底（1），所述透明导电的衬底（1）是厚度为120~140纳米的ITO或FTO导电玻璃衬底，其电阻率为10^-3~10^-4欧姆∙厘米；

（2）采用MOCVD两步生长法在衬底（1）上外延生长n型的ZnO纳米墙网络（2）作为LED的电子注入层，具体生长条件如下：第一步中，锌源的输入量为6.5微摩尔每分钟，氧源的输入量为8.0毫摩尔每分钟，生长温度为380℃，反应压强为80帕斯卡，生长时间为3分钟；第二步中，锌源的输入量为8.1微摩尔每分钟，氧源的输入量为8.0毫摩尔每分钟，生长温度为580℃，反应压强为1080帕斯卡，生长时间为30分钟；在第二步生长过程中，采用三甲基镓作为掺杂源，通过掺入少量的镓来实现ZnO纳米墙网络的n型导电，镓源源瓶温度设置为-10℃，每分钟镓源的输出摩尔数为0.06微摩尔，所制备的n型ZnO纳米墙网络的电子浓度为1.9×10¹⁹cm^-3；

（3）采用低温溶液法在n型的ZnO纳米墙网络（2）上制备CH₃NH₃PbBr₃发光层（3）；

（4）在CH₃NH₃PbBr₃发光层（3）上制备p型的空穴提供层（4）；

（5）采用热蒸发法在p型的空穴提供层（4）上制备圆形半透明电极（5）。

6.权利要求5所述的以ZnO纳米墙网络作为电子注入层的钙钛矿LED的制备方法，其特征在于：步骤（3）中CH₃NH₃PbBr₃发光层（3）的制备是一步低温溶液法或两步低温溶液法。