[发明专利]一种有机无机复合钙钛矿发光二极管器件及其制备方法

权利要求书

1.一种有机无机复合钙钛矿发光二极管器件，其特征在于，由下至上依次为基片、透明阳极、第一超薄绝缘层、有机无机钙钛矿发光层、第二超薄绝缘层、电子传输层和阴极；所述第一超薄绝缘层和第二超薄绝缘层选择无机或有机化合物；所述有机无机钙钛矿发光层为甲胺铅卤或甲脒铅卤；所述阴极为金属或氟化物与金属的复合电极；

所述第一超薄绝缘层和第二超薄绝缘层选择为氟化锂、氟化钾、氟化镁、氯化钠、氯化镁、氯化钾可蒸镀材料以及二氧化硅、氧化铝、聚四氟乙烯可磁控溅射材料；所述电子传输层材料为4,7-二苯基-1,10-菲啰啉或者1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯；

所述甲胺铅卤为CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbCl₃、CH₃NH₃PbBr_3-xI_x、CH₃NH₃PbBr_3-xCl_x或者CH₃NH₃PbCl_3-xI_x；所述甲脒铅卤为HC(NH₂)₂PbBr₃、HC(NH₂)₂PbCl₃、HC(NH₂)₂PbI₃、HC(NH₂)₂PbBr_3-XI_x、HC(NH₂)₂PbCl_3-XI或者HC(NH₂)₂PbBr_3-XCl_x。

2.根据权利要求1所述的有机无机复合钙钛矿发光二极管器件，其特征在于，所述基片为玻璃或者柔性基片；所述透明阳极采用无机材料或有机导电聚合物。

3.根据权利要求2所述的有机无机复合钙钛矿发光二极管器件，其特征在于，所述柔性基片为聚酯或聚酞亚胺类化合物；所述透明阳极采用的无机材料为氧化铟锡、氧化锌或氧化锡中的一种金属氧化物，或者为金、铜、银或锌中的一种金属；透明阳极采用的有机导电聚合物为聚噻吩、聚乙烯苯磺酸钠或聚苯胺。

4.根据权利要求1所述的有机无机复合钙钛矿发光二极管器件，其特征在于，所述阴极选择金属时，选自金、银或铝；所述阴极选择复合电极时，是氟化锂与金属银或铝的复合电极。

5.一种权利要求1-4任意一项所述有机无机复合钙钛矿发光二极管器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用乙醇、丙酮超声和去离子水超声的方法对基片进行清洗，清洗后烘干，其中透明导电基片上面的ITO膜作为器件的透明阳极层，ITO膜的方块电阻为15Ω～30Ω，膜厚为80～120nm；

2)第一超薄绝缘层的制备：将步骤1)处理好的基片，使用紫外—臭氧处理5～10分钟，然后把基片传送到真空腔室里，在基片上篜镀或磁控溅射沉积一层绝缘材料作为第一超薄绝缘层，速率控制在0.01～0.03nm/s，薄膜厚度为0.01-10nm；

3)有机无机钙钛矿发光层的制备：在步骤2)制备的第一超薄绝缘层上制备钙钛矿层：将钙钛矿前驱体溶液旋涂在沉积有绝缘材料的ITO玻璃基片上，基片转速为3000rpm，时间为30～60秒；退火温度控制在80～100℃，退火时间控制在10～20分钟，完成后得到有机无机钙钛矿发光层；

4)第二超薄绝缘层的制备：步骤3)制备好的有机无机钙钛矿发光层，在其基片通过真空蒸镀法或磁控溅射法制备绝缘层作为第二超薄绝缘层；在不接触空气的前提下，把制备好的钙钛矿薄膜转移到真空腔室沉积绝缘层，速率控制在0.01～0.03nm/s，薄膜厚度为0.01-10nm；完成后得到第二超薄绝缘层；

5)电子传输层的制备：在制备好的第二超薄绝缘层上进行真空蒸镀电子传输层：材料薄膜的蒸镀速率为0.1～0.2nm/s，膜厚为30-60nm；

6)阴极的制备：保持步骤5)的真空腔内压力不变，在电子传输层之上蒸镀金属、或者氟化物与金属复合层作为器件的阴极层，膜厚为80～120nm；完成后得到所述的机无机复合钙钛矿发光二极管器件。