[发明专利]一种可以提高性能的钙钛矿发光二极管的制备方法

说明书

本发明提供一种可以提高钙钛矿发光二极管性能的制备方法。本发明的钙钛矿发光二极管的制备方法在改善钙钛矿薄膜覆盖度及提高钙钛矿发光二极管发光效率和稳定性上具有明显优势。本发明针对无机钙钛矿发光层溶解度有限且薄膜易结晶而形成不均匀且不连续的钙钛矿发光层而影响器件性能的问题，采用醇胺类化合物作为阳极界面修饰层有效改善钙钛矿薄膜形貌，提高薄膜覆盖度，减小薄膜内部缺陷及器件漏电流，进而提高发光器件性能及稳定性。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，具体涉及一种可以提高性能的钙钛矿发光二极管的制备方法。

背景技术

金属卤化钙钛矿半导体材料凭借其光学吸收系数高，载流子扩散长度长，缺陷态密度低，载流子迁移率大，荧光量子效率高等优势，得到了光电能源领域研究人员的广泛关注。近年来，在电致发光领域更是取得了突飞猛进的发展。

2014年Richard H.Friend和Zhi-Kuang Tan等人首次报导的能在室温下工作的钙钛矿发光二极管(PeLEDs)，以MAPbI_3-X和MAPbBr₃(MA＝CH₃NH₃⁺)作为发光层的近红外光和绿光的PeLEDs分别实现了0.76％和0.1％的外量子效率(EQE)(Nat.Nanotechnol.2014,9,687)。随后，PeLEDs吸引了越来越多的研究者投入研究，研究人员通过前驱体材料选择、前驱体比例调控、发光层缺陷抑制、发光层界面工程等方面对PeLEDs进行了大量系统的研究，这也使得PeLEDs的性能稳步提升。目前，基于近红外光和绿光的PeLEDs的EQE均已突破20％，这两项研究成果均发表于国际顶级期刊Nature上。其中，黄维院士以及王建浦教授所带领的团队，通过一种简单的低温溶液法，实现了由一层非连续、不规则分布的钙钛矿晶粒和嵌入在钙钛矿晶粒之间的低折射率有机绝缘层组成的发光层，进而大幅度地提高了红外PeLED的光提取效率，使用该方法制备的PeLED的EQE达到20.7％(Nature 2018,562,249)。另外，华侨大学魏展画教授课题组利用钙钛矿的组分分布调控策略得到平整致密且光电性能优异的钙钛矿薄膜，并通过加入阻挡层改善电子空穴的注入平衡，得到的绿光发射的PeLED的EQE达20.3％(Nature 2017,550,92)。正是由于PeLEDs的这种飞速的发展，让我们预见其在未来显示领域将具有广泛的应用前景。

尽管，PeLEDs的性能在短短几年内得到了大幅的提升，但是与已经商业化的有机发光二极管和无机量子点发光二极管(EQE:25％以上)相比，其发光效率及稳定性都还有很大的提升空间。目前提升PeLEDs发光效率的主要方法就是对发光层形貌的调控及缺陷的抑制。由于钙钛矿材料具有非常好的结晶性能，在成膜过程中容易形成较大的晶粒，从而导致较薄的发光层的覆盖度较差，进而增加了晶界处的缺陷密度，从而影响器件的发光性能。而这种不连续的发光层也会导致器件漏电流增加或者增加器件短路的风险。因此，获得均匀致密且具有高荧光量子效率的钙钛矿发光层对于实现高效PeLEDs至关重要。

发明内容

本发明为了解决现有技术中钙钛矿发光二极管的制备方法中，无机钙钛矿发光层溶解度有限且薄膜易结晶而形成不均匀且不连续的钙钛矿发光层的技术问题，提供一种可以提高性能的钙钛矿发光二极管的制备方法。

本发明的钙钛矿发光二极管的制备方法的技术方案具体如下：

一种可以提高性能的钙钛矿发光二极管的制备方法，包括以下步骤：

步骤i、在带有图案化透明阳极层的基板上制备阳极界面层；

步骤ii、在所述阳极界面层上制备阳极界面修饰层；

步骤iii、在所述阳极界面修饰层上生长钙钛矿发光层；

步骤iv、在所述钙钛矿发光层上方通过蒸发依次得到阴极界面层、阴极界面修饰层和阴极层。