空穴传输层、其制备方法及半导体光电器件与流程

文档序号:16093766发布日期:2018-11-27 23:19阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种空穴传输层,其特征在于:所述空穴传输层的材质包括P型半导体材料,所述P型半导体材料为掺杂低价态金属元素的钙钛矿材料,所述低价态金属元素的价态为+1价。

2.根据权利要求1所述的空穴传输层,其特征在于:所述钙钛矿材料的组成为AM1X,其中A包括Cs、CH3NH2、HC(NH2)2和Rb中的任意一种或两种以上的组合,M1包括Pb、Sn和Ge中的任意一种或两种以上的组合,X包括Cl、Br和I中的任意一种或两种以上的组合;和/或,所述低价态金属元素包括一价Cu+、Na+、Ag+、Rb+、Li+、K+和La+中的任意一种或两种以上的组合。

3.一种空穴传输层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将M1X、M2X及有机溶剂混合后加热至40℃~80℃,反应得到混合反应液;

(2)对步骤(1)所获混合反应液进行成膜处理,形成薄膜层;以及

(3)对步骤(2)所获薄膜层进行一次退火处理;

(4)将经步骤(3)处理后的薄膜层置入包含AX的有机溶液,再经清洗、二次退火处理,形成空穴传输层;

其中,M1包括Pb、Sn和Ge中的任意一种或两种以上的组合;

M2为低价态金属元素,包括Cu+、Na+、Ag+、Rb+、Li+、K+和La+中的任意一种或两种以上的组合;

A包括Cs、CH3NH2、HC(NH2)2和Rb中的任意一种或两种以上的组合;

X包括Cl、Br和I中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)具体包括:将M1X粉末、M2X粉末与DMF混合,并加热至40℃~80℃,且持续搅拌30min~2h,得到所述混合反应液;优选的,在所述M1X粉末、M2X粉末与DMF混合形成的混合液中M1X的浓度为1mmol/ml-30mmol/ml,M2X的浓度为0.1mmol/ml-3mmol/ml;优选的,所述M2X的物质的量是M1X物质的量的1%-10%。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)具体包括:将步骤(1)所获混合反应液过滤后,至少通过旋涂、刮涂、喷涂或打印的方式形成薄膜层;优选的,过滤选用的滤纸孔径为1-3μm;和/或,所述步骤(3)中一次退火处理的退火温度为40-80℃,时间为5-10min。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)具体包括:将步骤(3)所获薄膜层于AX的异丙醇溶液中浸泡10-60min,而后用异丙醇清洗,之后进行二次退火,形成所述空穴传输层;优选的,所述二次退火的温度为80-120℃,时间为10-40min。

7.一种半导体光电器件,其特征在于:所述半导体光电器件包括空穴传输层,所述空穴传输层为权利要求1-2中任一项所述的空穴传输层;优选的,所述半导体光电器件为量子点发光二极管,所述量子点发光二极管包括依次设置的第一电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层及第二电极。

8.根据权利要求7所述的半导体光电器件,其特征在于,所述空穴注入层的材质包括PEDOT:PSS、CuPc、F4-TCNQ、HATCN、氧化钼、氧化钒、氧化钨、氧化铬、MoS2、WS2、MoSe2和WSe2中的任意一种或两种以上的组合;和/或,所述电子传输层的材质包括ZnO、TiO2、SnO、ZrO2、Ta2O3、AlZnO、ZnSnO和InSnO中的任意一种或两种以上的组合;和/或,所述第一电极包括ITO导电玻璃;和/或,所述第二电极包括Al电极和/或Ag电极。

9.一种半导体光电器件的制备方法,包括制备空穴传输层的步骤,其特征在于:采用权利要求3-6中任一项所述的方法制备所述的空穴传输层。

10.一种量子点发光二极管器件的制作方法,包括制备第一电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层及第二电极的步骤,其特征在于具体包括:采用权利要求3-6中任一项所述的方法制备所述的空穴传输层。

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