本發(fā)明公開了一種利用電場(chǎng)力的方法沉積有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)薄膜，使用電場(chǎng)的方法可以讓濃度很小的量子點(diǎn)溶液形成均勻致密的薄膜。同時(shí)通過電場(chǎng)強(qiáng)度，外加時(shí)間，溶液濃度的控制可以形成不同厚度的致密薄膜。均勻致密的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)薄膜在有機(jī)發(fā)光二極管，太陽能電池，光電探測(cè)器方面的應(yīng)用有著廣闊的前景。

背景技術(shù)：

有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦(CH₃NH₃PbX₃,X = Cl, Br, I)材料，在太陽能電池領(lǐng)域有非常優(yōu)異的表現(xiàn)。但是，由于大量的本征缺陷的存在，有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦薄膜的熒光量子效率通常很低(<20%)，限制了其在電致發(fā)光、激光、顯示等領(lǐng)域中的應(yīng)用。最近研究表明，隨著鈣鈦礦尺寸的減小，可以有效地降低其內(nèi)部缺陷的數(shù)目，減少非輻射躍遷，提高其熒光效率?；阝}鈦礦結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)以其優(yōu)異的發(fā)光性能，如發(fā)光效率高和發(fā)光譜線窄，受到了人們極大的關(guān)注。有機(jī)-無機(jī)雜化CH₃NH₃PbX₃( X = CI，Br，I)是當(dāng)前重點(diǎn)研究的鈣鈦礦量子點(diǎn)。

基于有機(jī)發(fā)光二極管還有光電光伏器件考慮，有機(jī)層薄膜的制作特別關(guān)鍵，薄膜的好壞直接影響器件的效率。對(duì)于量子點(diǎn)薄膜的制作來說一般使用旋涂的方法來制作。但是旋涂需要溶液的濃度很大，達(dá)到10mg/mL，甚至更大。但是有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)溶液的濃度很難做到這么大，且濃度增加會(huì)導(dǎo)致量子產(chǎn)率會(huì)變低。此外，旋涂的方法對(duì)材料的利用率很差，增加成本。因此通過一種簡(jiǎn)單且有效的方法，將有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)溶液形成均勻致密的薄膜，從而應(yīng)用于發(fā)光二極管，光電光伏，光電探測(cè)器件有著非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用電場(chǎng)力沉積有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)薄膜的方法及其發(fā)光器件的構(gòu)筑方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案為：一種利用電場(chǎng)力沉積有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1）配制合成CH₃NH₃PbXYZ ( X = Cl，Br或I) (Y = Cl，Br或I) (Z = Cl，Br或I)溶液，即有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)溶液；

步驟2）將電泳的正、負(fù)極板放入合成好的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)溶液中，在正、負(fù)極板之間加上一定的電壓，有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)在電場(chǎng)作用下向正極運(yùn)動(dòng)，最終沉積在正極極板上形成致密的薄膜。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，包括配制合成CH₃NH₃PbX₃( X = Cl，Br，I)溶液的以下步驟：

步驟a）采用一定量的CH₃NH₃X和一定量的PbX₂一起溶解在第一有機(jī)溶劑中，同時(shí)加入一定量的辛胺，充分?jǐn)嚢栊纬赦}鈦礦前液；

步驟b）向第二有機(jī)溶劑中加入一定量的所述鈣鈦礦前液，充分?jǐn)嚢杓吹糜袡C(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)溶液。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述鈣鈦礦前液配制過程中，辛胺與CH₃NH₃X₃的比值越大，所述有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)溶液中的鈣鈦礦量子點(diǎn)粒徑越小。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述正、負(fù)極板均為ITO導(dǎo)電玻璃。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一有機(jī)溶劑為二甲基甲酰胺（DMF）。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第二有機(jī)溶劑為甲苯溶液。

本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案為：一種采用薄膜構(gòu)筑發(fā)光器件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A）在正極極板上依次構(gòu)筑空穴注入層和空穴傳輸層；

步驟B）在步驟A）的基礎(chǔ)上采用步驟2）的方式構(gòu)筑薄膜；

步驟C）在步驟B）的基礎(chǔ)上依次構(gòu)筑電子傳輸層和復(fù)合陰極。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，步驟A）為：在ITO導(dǎo)電玻璃表面旋涂PEDOT:PSS作為空穴注入層，然后旋涂PVK作為空穴傳輸層。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，步驟C）為：使用熱蒸發(fā)腔室抽真空后，依次蒸上TBPi和LiF/Al分別做電子傳輸層和復(fù)合陰極。

本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

1、工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，周期短，為后期器件的應(yīng)用提供了廣闊的前景；

2、所需要的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)的溶液濃度低，可以使制備鈣鈦礦量子點(diǎn)發(fā)光器件成為可能。

綜上，本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，普適性高，成功率高，方法靈活而且可以大面積制備。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

一種利用電場(chǎng)力沉積有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)薄膜的方法及其發(fā)光器件的構(gòu)筑方法包括以下步驟：

步驟1）有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)溶液的合成：膠體鈣鈦礦量子點(diǎn)的合成使用配體輔助再沉積技術(shù)。CH₃NH₃PbBr₃量子點(diǎn)的合成是用0.16 mmol CH₃NH₃Br和0.2 mmol PbBr₂一起溶解在5 mL DMF，與此同時(shí)加入20 μL的辛胺和0.5 mL的油酸，充分?jǐn)嚢栊纬汕耙?。接著我們?cè)?0 mL的血清瓶中加入10 mL甲苯，快速劇烈的攪拌，逐滴加入20 μL配好的鈣鈦礦前液，此時(shí)量子點(diǎn)濃度為0.1 mg/mL。隨著前液滴入劇烈攪拌的甲苯中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)溶液會(huì)變成綠色，同時(shí)用藍(lán)色激光筆照射時(shí)溶液會(huì)發(fā)出很強(qiáng)的綠光。通過控制鹵素原子的比例可以調(diào)節(jié)CH₃NH₃Pb XYZ ( X = Cl，Br或I) (Y = Cl，Br或I) (Z = Cl，Br或I) 量子點(diǎn)的禁帶寬度，從而調(diào)控它的發(fā)光波長。除此之外，還可以改變量子點(diǎn)合成條件，控制量子點(diǎn)的粒徑，從而達(dá)到改變發(fā)光波長的目的。所以通過改變前液鹵素的組分我們可以合成出各種顏色的量子點(diǎn)。

步驟2）有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)薄膜：用合成好的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)的溶液（0.1mg/ml）作為制作薄膜的溶液，用預(yù)先清洗好的ITO導(dǎo)電玻璃做為電泳的正極和負(fù)極，在電極上加上一定的電壓，有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)在電場(chǎng)力的作用下向正極運(yùn)動(dòng)，最終沉積在電極上形成致密的薄膜。

步驟3）QLED器件的構(gòu)筑：在ITO導(dǎo)電玻璃表面旋涂上一層PEDOT:PSS，作為空穴注入層，接著用旋涂的方法旋涂上PVK作為空穴傳輸層。發(fā)光層用電場(chǎng)的方法沉積上有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)。將做好的薄膜放入熱蒸發(fā)腔室內(nèi)抽真空，蒸上的TBPi和LiF/Al分別做電子傳輸層和復(fù)合陰極。這樣基于量子點(diǎn)發(fā)光二極管就制備完成。

其中，將洗好的ITO導(dǎo)電玻璃放入氧等離子清洗機(jī)中清洗。之后將洗好的ITO導(dǎo)電玻璃用導(dǎo)電膠分別粘在正、負(fù)極，正、負(fù)極之間的距離是1-10mm，優(yōu)選5㎜，利用直流穩(wěn)壓電源在正負(fù)極加上電壓保持適當(dāng)時(shí)間。帶負(fù)電的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)在電場(chǎng)力的作用下向正極運(yùn)動(dòng)，最終沉積在電極上形成致密的薄膜。

步驟1）中所述的氧等離子處理ITO，不僅可以有效的清潔ITO表面而且可以提高ITO的功函數(shù)，減小從ITO向有機(jī)薄膜的空穴注入勢(shì)壘，還可以提高ITO表面的浸潤性能，改善有機(jī)材料在ITO薄膜上的成膜性能等，進(jìn)而可起改善OLED光電性能的作用。清洗溶劑分別為丙酮，異丙醇各超聲10 min。

其中，步驟3）中所述PEDOT:PSS作為空穴注入層，用配好的溶液在勻膠機(jī)上旋涂。然后將其放在加熱板上加熱除去殘留的溶劑。其中PEDOT:PSS溶液的制備，需要用過濾頭進(jìn)行過濾，接著加入5%DMSO，5%異丙醇，0.1%曲拉通進(jìn)行混合。之后放在加熱板上在瓶中加入磁性轉(zhuǎn)子充分?jǐn)嚢枞缓髠溆?。PVK作為空穴傳輸層和電子阻擋層，能有效降低空穴注入的勢(shì)壘和阻擋發(fā)光層的電子，使空穴電子在發(fā)光層有效的復(fù)合。PVK溶液需要用氯苯來配。發(fā)光層為有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)薄膜 厚度為約20nm，使用濃度為0.1mg/ml的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)溶液放入一個(gè)小燒杯。將涂好PEDOT:PSS，PVK的基片粘在導(dǎo)電膠帶上黏在ITO上，與另外一片空白ITO基片平行相向相對(duì)分別作為正負(fù)極，兩者的距離為5mm，通過直流穩(wěn)壓電源施加電壓，帶負(fù)電的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)在電場(chǎng)的作用下向正極運(yùn)動(dòng)形成厚度為約30nm致密薄膜。接著我們把制好的薄膜放入熱蒸發(fā)中抽好真空。TBPi作為電子傳輸層，用0.6 ?/s的速率鍍上40nm厚的膜。LiF /AL作為復(fù)合陰極，LiF層的引入可以提高電子注入的效率，不僅降低了器件的啟亮電壓, 而且提高了發(fā)光效率。LiF層用0.4?/s的速率鍍上1nm厚度。Al的厚度為100nm，速率為1?/s。

以上依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。