[发明专利]一种二维卤化钙钛矿单晶体生长形态的控制方法在审

专利信息
申请号: 202011430780.5 申请日: 2020-12-07
公开(公告)号: CN112663141A 公开(公告)日: 2021-04-16
发明(设计)人: 邵宇川;陈烙然;邵建达;王虎;王雪岩 申请(专利权)人: 中国科学院上海光学精密机械研究所
主分类号: C30B29/12 分类号: C30B29/12;C30B7/08
代理公司: 上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31317 代理人: 张宁展
地址: 201800 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 二维 卤化 钙钛矿 单晶体 生长 形态 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种二维卤化钙钛矿单晶体生长形态的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

制备二维卤化钙钛矿饱和溶液;

以预设降温速率降低所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的温度,以在所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的上表面形成预设尺寸的单晶体。

2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述预设降温速率范围为0.01至0.20℃/h。

3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,以不同的降温速率降低所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的温度时,形成的单晶体的尺寸不同,包括:

以0.05至0.20℃/h的降温速率降低所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的温度,以形成第一形态单晶体;

以0.01至0.05℃/h的降温速率降低所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的温度,以形成第二形态单晶体。

4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述第一形态单晶体包括厚度小于0.2mm,直径大于10mm的薄片型单晶体。

5.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述第二形态单晶体包括厚度超过2mm,长度超过5mm的长方体型单晶体。

6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,提供所述二维卤化钙钛矿饱和溶液时,包括以下步骤:

提供二维钙钛矿单晶体前驱体、氢碘酸以及次磷酸;

混合所述二维钙钛矿单晶体前驱体、氢碘酸以及次磷酸,形成混合溶液;

对所述混合溶液进行处理,使所述混合溶液达到饱和,以获取所述二维卤化钙钛矿饱和溶液。

7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述氢碘酸为质量分数为55-58wt%的氢碘酸,所述次磷酸为质量分数为50wt%的次磷酸,所述二维钙钛矿单晶生长中所用氢碘酸以及次磷酸的体积比为9:1,所述二维钙钛矿单晶体前驱体的质量为1.98g至2.30g。

8.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,对所述混合溶液进行处理,使所述混合溶液达到饱和时,包括以下步骤:

对所述混合溶液进行水浴或油浴中的至少一种,使所述混合溶液达到预设温度下的饱和。

9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述预设温度为60至80℃。

10.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,在通风橱内形成所述混合溶液,且于50至70℃下混合所述二维钙钛矿单晶体前驱体、氢碘酸以及次磷酸。

11.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,在反应容器中形成所述混合溶液,且在进行溶液混合前,还包括以下步骤:

在所述反应容器中加入搅拌子,且所述搅拌子为被去离子水清洗过的搅拌子。

12.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,以预设降温速率降低所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的温度,以在所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的上表现形成预设尺寸的单晶体时,包括以下步骤:

提供程序控制热台以控制所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的温度在第一预设温度,并控制所述二维卤化钙钛矿饱和溶液的温度以所述预设降温速率下降,直至形成所述预设尺寸的单晶体。

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