[发明专利]一种钙钛矿膜层及钙钛矿发光二极管器件的制备方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿膜层及钙钛矿发光二极管器件的制备方法，包括如下步骤，1)将透明导电玻璃基片进行标准化清洗后烘干；2)将基片放于紫外臭氧灯下照射10min，再将空穴传输材料旋涂在透明导电玻璃上，形成空穴传输层；3)使用多次旋涂法旋涂钙钛矿前驱体溶液，在空穴传输层旋涂形成钙钛矿发光层；4)在钙钛矿发光层上真空蒸镀电子传输材料，形成电子传输层；5)在电子传输层上依次真空蒸镀电子注入材料和金属，形成电子注入层和阴极层，得到钙钛矿发光二极管器件；6)将发光器件在惰性气体氛围的手套箱中进行封装。本发明提供的多次旋涂法可抑制钙钛矿的结晶，使钙钛矿膜更加致密、均匀，覆盖率大，PL增强，有助于提高发光二极管器件性能。

技术领域

本发明涉及一种钙钛矿膜层及钙钛矿发光二极管器件的制备方法，属于电致发光二极管器件技术领域。

背景技术

有机发光二极管(OLED)因其制备工艺简单、响应速度快、无需背光源和能够实现柔性弯曲等诸多优点而被广泛关注。近几年，钙钛矿材料因同时具有有机和无机半导体材料的特性，受到广泛关注。卤化物钙钛矿材料所具备的独特优势如较高的载流子迁移率、较低的激子束缚能、较宽的吸收光谱等使其在光伏电池、电致发光器件和光电探测器等光电器件方面有着广泛的应用。此外，钙钛矿材料可通过低温、溶液法，快速、大面积的制备器件的优势可从根源上节约制作成本，简化制作工艺，使其具有非常大的商业潜力。

基于钙钛矿材料的发光二极管是一种诸如MAX₃(其中M为有机胺基团，A为第四主族金属，X为一元卤族元素或多元卤族元素的组合，所述有机胺基团为烷基胺、芳香胺的任意一种；所述的第四主族金属为Pb²⁺、Ge²⁺或Sn²⁺中的任意一种；所述的一元卤族元素为Cl、Br和I中的任意一种；所述的多元卤族元素的组合具有如下结构通式：-Cl_xBr_yI_z，其中，x+y+z＝3)形式的化合物作为发光材料的二极管，发光二极管的基本结构，从下往上依次分为透明导电电极、空穴传输层、钙钛矿发光层、电子传输层、电子注入层、金属电极。其中研发重点关注的是钙钛矿发光层。研究表明，钙钛矿膜层的质量决定着整个器件的性能。

传统制备钙钛矿薄膜的方法包括蒸镀法和溶液法。蒸镀法因为其设备昂贵，原料利用低下，使得成本高而较少应用。而一般的溶液法制备的钙钛矿膜层覆盖率较低，有很多小孔，导致发光层上下的电子和空穴传输层直接接触，分流严重，严重影响器件性能。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种钙钛矿膜层及钙钛矿发光二极管器件的制备方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种钙钛矿膜层的制备方法，具体地是，使用多次旋涂法旋涂钙钛矿前驱体溶液，形成钙钛矿膜层。

进一步地，具体旋涂五次钙钛矿前驱体溶液；第一次旋涂转速条件为2000r/60s，80℃退火10min；第二、三、四、五次旋涂钙钛矿前驱体溶液，转速条件分别是4000、6000、8000、10000r/60s，80℃各退火10min。

一种钙钛矿膜层，利用前述制备方法制备得到。

一种钙钛矿发光二极管器件的制备方法，包括如下步骤，

步骤一，将透明导电玻璃基片进行标准化清洗后烘干；

步骤二，将透明导电玻璃基片放于紫外灯下照射10min，然后将空穴传输材料旋涂在透明导电玻璃上，形成空穴传输层，将制好的片子转移到手套箱中；

步骤三，使用多次旋涂法旋涂钙钛矿前驱体溶液，在空穴传输层旋涂形成钙钛矿发光层，将制好的片子置于真空腔内，抽真空至1.0*10^-4Pa；