[发明专利]一种基于无铅双钙钛矿的电存储器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于无铅双钙钛矿的电存储器件及其制备方法；将无铅双钙钛矿Cs₂AgBiBr₆粉末溶于DMSO溶剂中，充分震荡后制备成黄色的无铅双钙钛矿溶液；将无铅双钙钛矿溶液涂于基底上，制备活性层；然后在活性层上制备电极，得到基于无铅双钙钛矿Cs₂AgBiBr₆的电存储器件。本发明利用无机金属卤化物通过配位作用形成无铅双钙钛矿材料，制备成三明治结构的电存储器件，成功实现了电存储行为，其制备过程简单，电存储行为稳定性好，环境与高温耐受性强，且材料无毒。

技术领域

本发明属于半导体材料技术领域，具体涉及一种基于无铅双钙钛矿材料Cs₂AgBiBr₆的电存储器件及其制备方法。

背景技术

随着现代信息技术的快速发展，人类社会已经进入了信息爆炸的时代，信息量呈爆炸式增长，传统存储技术无法满足如此大量信息的存储需求，人们迫切地需要一种新型的具有超高密度信息存储容量的存储技术，在这样的背景下，电存储技术应运而生，电存储器件由上下两电极与中间的活性层组成。电存储器件在电场作用下，器件可以表现出不同的导态，从而具有信息存储的功能。活性层材料可选择范围十分广泛，为实现优异性能的存储器提供了可能。但是目前的存储材料对于环境以及高温的稳定性较差，这是电存储技术走向实际应用的巨大障碍，因此急需提供新的材料解决方案来解决目前电存储技术存在的问题。

发明内容

针对目前钙钛矿电存储材料毒性大，湿度敏感，环境、高温稳定性差等问题，本发明公开了一种基于无铅双钙钛矿材料Cs₂AgBiBr₆的电存储器件及其制备方法，其制备过程简单，电存储行为稳定性好，环境与高温耐受性强，且材料无毒，对于电存储技术工业化实用具有重要意义。

本发明采用如下技术方案，一种基于无铅双钙钛矿的电存储器件，其制备方法包括以下步骤：将无铅双钙钛矿有机溶剂溶液涂于基底上，热处理制备电存储材料层；然后在电存储材料层上制备电极，得到基于无铅双钙钛矿的电存储器件。

一种无铅双钙钛矿电存储材料，其制备方法包括以下步骤：将无铅双钙钛矿有机溶剂溶液涂于基底上，热处理制备电存储材料。

一种电存储器件用无铅双钙钛矿溶液，其制备方法为，将铯盐、银盐、铋盐溶解于氢溴酸水溶液中，加热反应，得到无铅双钙钛矿；将无铅双钙钛矿溶入有机溶剂，得到电存储器件用无铅双钙钛矿溶液。

本发明还公开了无铅双钙钛矿在制备电存储器件中的应用；或者无铅双钙钛矿材料作为电存储材料中的应用。

本发明中，无铅双钙钛矿为Cs₂AgBiBr₆；将铯盐、银盐、铋盐溶解于氢溴酸水溶液中，加热反应，得到无铅双钙钛矿；优选的，铯盐为溴化铯，银盐为溴化银，铋盐为溴化铋；氢溴酸水溶液的浓度为45～50wt%；加热反应的温度为110～130℃，时间为0.8～1.2小时；加热反应结束后在避光条件下冷却至室温，然后减压过滤，并用无水乙醇洗涤，最后在氮气保护下干燥，得到无铅双钙钛矿。比如，将溴化铯，溴化银，溴化铋溶解于46wt%氢溴酸水溶液中，加热至120℃反应1小时，然后将溶液在避光条件下冷却至室温，减压过滤，滤饼用无水乙醇洗涤三次，然后在氮气保护下60℃干燥6小时，得到无铅双钙钛矿Cs₂AgBiBr₆。