[发明专利]一种基于二维卤化铅钙钛矿材料的发光二极管及其制备方法

说明书

本发明揭示了一种基于二维卤化铅钙钛矿材料的发光二极管及其制备方法，该发光二极管包括基质材料和溶液，所述基质材料为ITO玻璃，所述溶液包括PEDOT:PSS、C₆H₅C₂H₄NH₃Cl、PbBr₂和DMSO，所述C₆H₅C₂H₄NH₃Cl与PbBr₂的摩尔比为2:1。本发明提出的由混合卤化物钙钛矿实现白色电致发光的方法可以应用于其他二维钙钛矿，以提高未来器件的光电效率。本发明制备方法简便，可以提高光电效率，同时适用于其他二维钙钛矿，适合工业批量生产。

技术领域

本发明涉及一种基于二维卤化铅钙钛矿材料的发光二极管及其制备方法，属于金属稀土发光材料技术领域。

背景技术

近几年来，有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿材料因其优异的光电应用而受到极大关注，例如太阳能电池和发光二极管等。三维钙钛矿由于具有高载流子流动性、长扩散长度和高光致发光量产，表现出非常优异的光电性能。但是，在大气环境中三维钙钛矿材料表现出低稳定性，限制了荧光器件的应用。通过将维度从三维降低到二维，从而实现了更好的化学稳定性。在二维系统中，有机层和无机层交替堆叠在晶格空间中并形成自然量子井，因此，在具有直接带隙的二维波状脉波层状钙钛矿中，强量子约束效应导致在室温下存在稳定的激子。此外，本征层状结构使二维钙钛矿易于成膜，并通过自旋涂层法获得超薄薄膜厚度。

目前，有几组研究人员在紫外光激发下观察到二维层状钙钛矿的白光发射，其中白光发射的原因是电子晶格相互作用和自陷态。然而，在室温下，直接单组分白光电致发光在二维层状钙钛矿中从未实现。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种基于二维卤化铅钙钛矿材料的发光二极管及其制备方法。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种基于二维卤化铅钙钛矿材料的发光二极管，包括基质材料和溶液，所述基质材料为ITO玻璃，所述溶液包括PEDOT∶PSS、C₆H₅C₂H₄NH₃Cl、PbBr₂和DMSO，所述C₆H₅C₂H₄NH₃Cl与PbBr₂的摩尔比为2∶1。

优选地，所述发光二极管为蓝白色发光二极管。

本发明还揭示了一种基于二维卤化铅钙钛矿的发光二极管的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1：选取原料；

以C₆H₅C₂H₄NH₃Cl、PbBr₂、PEDOT∶PSS溶液为原料，以ITO玻璃为基质材料，根据化学式(C₆H₅C₂H₄NH₃)₂PbCl₂Br₂分别计算得到Pb∶Cl∶Br的摩尔比为1∶1.98∶2.26，所述溶液C₆H₅C₂H₄NH₃Cl、PbBr₂的摩尔比为2∶1；

S2：处理ITO玻璃基质；

将S1步骤中的ITO玻璃基质依次用去离子水，丙酮和异丙醇在超声浴中洗涤15分钟，并用紫外线/氧等离子体处理10分钟；