[发明专利]一种空间限制的二维杂化钙钛矿晶体生长方法

摘要

本发明为一种空间限制的二维杂化钙钛矿晶体生长方法。该方法使用上下两片衬底组成晶体生长区域并在其中灌充晶体生长溶液，利用该局域的生长溶液限制钙钛矿晶体在二维平面内生长，抑制其垂直面外的生长，从而在衬底表面获得大尺寸、高质量二维杂化钙钛矿晶体的方法。另一方面，晶体生长溶液中添加油酸或是类油酸类表面修饰剂，表面修饰剂吸附晶体表面进一步限制其二维平面外的生长。该方法能够克服传统溶液法生长二维杂化钙钛矿晶体尺寸较小，气相沉积法生长二维杂化钙钛矿晶体工艺流程繁琐、设备昂贵等诸多缺点。

主权项

1.一种空间限制的二维杂化钙钛矿晶体生长方法，其特征为该方法包括如下步骤：1）将PbX2 和 CH3NH3X (X=Cl、Br、I)加入到极性有机溶液中，搅拌溶解，得到钙钛矿晶体的饱和溶液；其中，摩尔比PbX2 和 CH3NH3X =1:0.8~1.2；2）将衬底和盖片分别进行化学和物理清洗；其中，材质均为晶体或玻璃；3）使用超声雾化方法或微量移液器提取步骤1）中所述溶液，置于步骤2）所述衬底表面，然后覆盖上盖片，二者固定后放入匀浆机中匀浆10~30秒；其中，每100平方毫米衬底加入50~200微升钙钛矿晶体溶液；匀浆机的转速为1000~3000转/min；4）将步骤3）所述生长装置置于惰性气体环境中烘烤8~10小时后，既可获得到所述大尺寸超薄二维钙钛矿晶体即CH3NH3PbX3（其中X=Cl、Br、I）；其中，所述的大尺寸超薄二维钙钛矿晶体的横向尺寸为10~500微米，厚度4~400 nm。