[发明专利]一种镉掺杂钙钛矿发光二极管及其制备方法

说明书

本申请公开了一种镉掺杂钙钛矿发光二极管及其制备方法，涉及光电器件制备技术领域，其包括：于清洁后的导电衬底上旋涂电子注入层前驱液，形成电子注入层；将卤化铅、卤盐、有机钝化剂、以及镉盐溶解于有机溶剂中，得到镉掺杂的钙钛矿前驱液；将钙钛矿前驱液旋涂在电子注入层上，并于旋涂过程中滴加氯苯反溶剂，经退火形成钙钛矿光发射层；于钙钛矿光发射层上旋涂空穴注入层前驱液，形成空穴注入层后，在空穴注入层上依次真空热蒸镀金属电极修饰层和金属电极，得到镉掺杂钙钛矿发光二极管。本申请，利用镉掺杂有效降低晶粒尺寸，抑制混合卤素相分离的现象，并抑制钙钛矿光发射层表面荧光淬灭，使镉掺杂钙钛矿发光二极管具有更好的光谱稳定性。

技术领域

本申请涉及光电器件制备技术领域，具体涉及一种镉掺杂钙钛矿发光二极管及其制备方法。

背景技术

目前，钙钛矿材料作为近几年来光伏领域最具竞争力的材料之一，主要得益于其优异的光物理特性，如直接带隙、载流子寿命长、扩散长度长、吸光系数高等。另外，钙钛矿材料可溶液法制备，制备工艺简单，上述优异的特性使得钙钛矿材料不仅可以作为吸光材料应用于太阳能电池，也可以在激光、光电探测和发光领域展现巨大的应用潜力。钙钛矿可以以量子点的形式应用于发光器件。但是量子点的合成过程过于繁琐，并且量子点自身的稳定需要配体辅助，配体的绝缘性导致了其并不适用电致发光器件。

相关技术中，钙钛矿材料应用于发光器件最多的还是溶液法制备的多晶薄膜。基于钙钛矿材料带隙可调的特点，其发光的波长可覆盖近紫外-可见光-红外波段，使其在发光显示中具有重要的研究意义与运用潜力。

利用钙钛矿材料卤素可变的特点制备不同发光峰的电致发光器件，发光峰可从470nm调整到800nm，但得到的发光二极管的稳定性有待提高。另外，若想实现覆盖整个可见光谱的电致发光，必须实现光谱连续可调，且只有混合卤素的方式才能将钙钛矿的发光峰进行连续可调。但是，红光混合卤素钙钛矿在偏压下会产生混合卤素相分离的问题，如产生富溴和富碘微区，这种相分离会引起宏观上的光谱变化，导致光谱不稳定。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种镉掺杂钙钛矿发光二极管及其制备方法，以解决相关技术中发光二极管的稳定性不足、以及光谱不稳定的问题。

本申请第一方面提供一种镉掺杂钙钛矿发光二极管的制备方法，其包括步骤：

于清洁后的导电衬底上旋涂电子注入层前驱液，形成电子注入层；

将卤化铅、卤盐、有机钝化剂、以及镉盐溶解于有机溶剂中，得到镉掺杂的钙钛矿前驱液；

将上述钙钛矿前驱液旋涂在上述电子注入层上，并于旋涂过程中滴加氯苯反溶剂，经退火形成钙钛矿光发射层；

于上述钙钛矿光发射层上旋涂空穴注入层前驱液，形成空穴注入层后，在上述空穴注入层上依次真空热蒸镀金属电极修饰层和金属电极，得到镉掺杂钙钛矿发光二极管。

一些实施例中，于清洁处理后的导电衬底上旋涂电子注入层前驱液，形成电子注入层，具体包括：

当上述电子注入层前驱液为氧化锌量子点溶液时，在上述导电衬底上旋涂上述氧化锌量子点溶液后，形成电子注入层；

当上述电子注入层前驱液为氧化锡量子点溶液时，在上述导电衬底上旋涂上述氧化锡量子点溶液后，经180℃退火30min形成电子注入层。

一些实施例中，形成电子注入层之后，还包括：

在上述电子注入层上旋涂聚乙氧基乙烯亚胺PEIE溶液，经90℃退火10min形成PEIE修饰层。

一些实施例中，上述卤化铅、卤盐、有机钝化剂之间的摩尔比为1:1.2～2.4:0.5～0.7。

一些实施例中，上述卤化铅包括PbBr₂或PbI₂中的至少一种；