双配体材料提高CsPbIBr2多晶膜质量以降低CsPbIBr2探测器暗电流的方法

文档序号:26398918发布日期:2021-08-24 16:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:通过在cspbibr2前驱体混合溶液中添加两种配体材料:卵磷脂和硫氰酸铵,在相对湿度不高于60%的大气环境下,制备出结构稳定、表面平整的cspbibr2多晶膜,并成功应用于紫外光电探测领域中,同时有望进一步应用于x射线探测领域。

2.根据权利要求1所述一种双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1)工艺环境选取:

控制大气环境相对湿度不高于60%;

(2)衬底预处理:

将氧化铟锡(ito)导电玻璃衬底分别在丙酮、乙醇、去离子水中各超声清洗至少15min;然后使氧化铟锡衬底通过氮气吹干后,再进行紫外臭氧预处理至少15min,得到洁净的氧化铟锡衬底,备用;

(3)配体材料溶液制备:

取设定量卵磷脂溶解于无水乙醇中,室温搅拌至少5h后,待用,作为配体材料1;

将硫氰酸铵直接使用,无需进一步处理,作为配体材料2;

(4)cspbibr2前驱体混合溶液的制备:

(4-1)分别将1mol的pbbr2和1mol的csi溶解在2.9ml和3.4ml的dmso溶剂中,分别作为cspbibr2前驱体溶液1和cspbibr2前驱体溶液2;然后将cspbibr2前驱体溶液1和cspbibr2前驱体溶液2分别置于磁力搅拌器上,恒温下搅拌,直至完全溶解为澄清透明溶液;然后将cspbibr2前驱体溶液1和cspbibr2前驱体溶液2混合加入至少6.3ml的dmf中,恒温下搅拌至少4h,作为cspbibr2前驱体混合溶液1;

(4-2)取设定量的配体材料1加入cspbibr2前驱体混合溶液1中,在室温下搅拌至少12h,作为cspbibr2前驱体混合溶液2;

(4-3)然后取设定量的配体材料2加入cspbibr2前驱体混合溶液1,在室温下搅拌至少4h,作为cspbibr2前驱体混合溶液3;

(4-4)然后取设定量的cspbibr2前驱体混合溶液3加入cspbibr2前驱体混合溶液2,在室温下搅拌至少4h,作为cspbibr2前驱体混合溶液4;

(5)cspbibr2多晶膜的制备:

将在所述步骤(1)中处理完毕的氧化铟锡衬底置于预热的加热台上,使用喷涂机喷涂cspbibr2前驱体混合溶液4,制备出cspbibr2多晶膜;

根据cspbibr2多晶膜厚度和质量要求,设定使用前驱体混合溶液的剂量、喷涂机的喷涂速率和加热台的退火条件,实现在相对湿度不大于60%的大气环境下,制备结构稳定、表面平整的cspbibr2多晶膜。

3.根据权利要求2所述双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:在所述步骤(3)中,配体材料1的浓度为5-30mg/ml。

4.根据权利要求2所述双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:在所述步骤(4)中,配体材料1在cspbibr2前驱体混合溶液2中占总溶液体积的5-30%。

5.根据权利要求2所述双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:在所述步骤(4)中,配体材料2在cspbibr2前驱体混合溶液3中物质的量的浓度为0.05-0.3mol/l。

6.根据权利要求2所述双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:在所述步骤(4)中,配体材料2在cspbibr2前驱体混合溶液3的搅拌时间控制在3-5h。

7.根据权利要求2所述双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:在所述步骤(4)中,cspbibr2前驱体溶液1和cspbibr2前驱体溶液2、cspbibr2前驱体混合溶液1的制备温度为60-75℃。

8.根据权利要求2所述双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:在所述步骤(5)中,加热台的温度控制在140-170℃之间;退火在相对湿度不高于60%的大气环境下进行。

9.根据权利要求2所述双配体材料提高cspbibr2多晶膜质量以降低cspbibr2探测器暗电流的方法,其特征在于:蒸镀金电极的厚度为80-100nm。


技术总结
本发明涉及一种双配体材料提高CsPbIBr2多晶膜质量以降低CsPbIBr2探测器暗电流的方法,特别的是,通过双配体材料在相对湿度低于60%的大气环境下制备出结构稳定、表面平整的CsPbIBr2多晶膜,成功降低其探测器暗电流。基于本发明制备的CsPbIBr2多晶膜适用于紫外光电探测技术领域,并有望进一步应用于X射线探测器技术领域。本发明利用两种配体材料,通过对两种配体材料在钙钛矿前驱体混合溶液中的比例调控以及采用制备多晶膜的喷涂法,在大气环境下制备出结构稳定、表面平整的CsPbIBr2多晶膜,降低了其探测器的暗电流并提高了光响应。本发明方法工艺简单,操作方便,成本低廉,适于工业生产。

技术研发人员:徐飞;胡紫婷;李跃;王香;舒鑫;刘欣;徐闰;洪峰;马忠权;赵磊
受保护的技术使用者:上海大学
技术研发日:2021.03.24
技术公布日:2021.08.24
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1