[发明专利]钙钛矿结构、应用其的电子装置、相关的光电转换层的制造方法

说明书

一种钙钛矿结构，设置于一基板。钙钛矿结构包括多个晶粒。多个晶粒实质上具有介于3微米与5微米的范围内的尺寸。晶粒的材料为ABX₃，其中A包括铯、甲胺、甲脒的其中至少一者，B包括铅、锡、和锗的其中至少一者，X包括氯、溴、和碘的其中至少一者。

技术领域

本发明是有关于一种钙钛矿结构、应用其的电子装置、及相关的光电转换层的制造方法。

背景技术

钙钛矿材料具有独特的光电特性，在许多领域中作为光电转换的结构展现出了极佳的效率。并且，钙钛矿结构还有原料用量少、工艺容易、成本低等优点。因此，目前正有许多人致力于将其应用于各种光电转换领域，诸如显示器、发光二极管装置、太阳能电池等等。然而目前制作钙钛矿结构的方法难以量产化。

发明内容

本发明提供一种可将钙钛矿结构量产化的制造方法，及应由此种方法形成的钙钛矿结构及电子装置。

在本发明的一方面，提供一种钙钛矿结构。钙钛矿结构设置于一基板。该钙钛矿结构包括多个晶粒。该些晶粒实质上具有介于约3微米(μm)与约5微米(μm)的范围内的尺寸。晶粒的材料为ABX₃，其中A包括铯(Cs)、甲胺、和甲脒的其中至少一者，B包括铅、锡、和锗的其中至少一者，X包括氯、溴、和碘的其中至少一者。

在本发明的另一方面，提供一种电子装置。该电子装置包括一根据实施例的钙钛矿结构、一空穴源层、和一电子源层。钙钛矿结构设置于空穴源层与电子源层之间。

在本发明的又一方面，提供一种光电转换层的制造方法。该制造方法包括下列步骤。首先，以一极性溶剂溶解一AX前驱物和一BX₂前驱物，形成一钙钛矿前驱物混合溶液，其中A包括铯、甲基胺、和甲脒的其中至少一者，B包括铅、锡、和锗的其中至少一者，X包括氯、溴、和碘的其中至少一者。在一基板上涂布钙钛矿前驱物混合溶液，形成一钙钛矿前驱物层。接着，对于钙钛矿前驱物层进行一真空闪蒸步骤(vacuum flash process)，以移除极性溶剂且形成一光电转换层。真空闪蒸步骤是借由一抽真空设备将一反应容器中的气压从大气压降低至10^-1托(torr)～10^-3托(torr)。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下：

附图说明

图1A～图1B为一根据实施例的钙钛矿结构的示意图；

图2为一根据实施例的钙钛矿结构的制造方法的流程图；

图3为一根据实施例的应用于钙钛矿结构的制造方法中的抽真空设备的示意图；

图4A～4B示出第一实施例的钙钛矿结构的原子力显微镜观察结果；

图5A～5C示出第二实施例的钙钛矿结构的原子力显微镜观察结果；

图6A～6B示出第一比较例的钙钛矿结构的原子力显微镜观察结果；

图7A～7B示出第二比较例的钙钛矿结构的原子力显微镜观察结果；

图8示出第一实施例的钙钛矿结构的X光绕射分析结果；

图9示出第二实施例的钙钛矿结构的X光绕射分析结果；

图10示出第一比较例的钙钛矿结构的X光绕射分析结果；

图11示出第二比较例的钙钛矿结构的X光绕射分析结果；

图12为一根据实施例的电子装置的一部分的示意图；

图13示出第二实施例、第一比较例、和第二比较例的钙钛矿结构的发光-电压曲线。

其中，附图标记：

100：钙钛矿结构