[发明专利]一种圆片状钙钛矿单晶的制备方法

说明书

本发明公开一种圆片状钙钛矿单晶的制备方法，通过利用甲胺卤化物和卤化铅混合后溶于有机溶剂中，然后在搅拌条件下进行加热处理得到钙钛矿溶液，所述钙钛矿溶液浓度为0.5M‑1.8M；然后以3000r/min‑9000r/min的转速将所述钙钛矿溶液旋涂在基板上，制得所述圆片状钙钛矿单晶。其中，通过所述溶液浓度与所述转速的匹配，可以调控不同形状单晶的生长以及制备出不同尺寸的钙钛矿材料。该制备方法工艺简单，制备的圆片状钙钛矿单晶结构规则，均为圆片状。

技术领域

本发明涉及半导体材料技术领域，尤其涉及一种圆片状钙钛矿单晶的制备方法。

背景技术

有机金属卤化物钙钛矿材料拥有着优异的光电性能，并且有机金属卤化物钙钛矿具有形貌调控方便、制备工艺简单、直接带隙可调、吸收系数大、载流子扩散长度长以及缺陷态密度低等优势。将钙钛矿材料作为激光增益介质，可以产生受激辐射现象，并且本身还可以成为光学谐振腔，因此钙钛矿材料在激光器的应用方面引起了广泛的研究。

目前已经有了许多不同形貌的钙钛矿结构，如正方形片状、球型、线型、立方块及立方金字塔型。且目前圆片状钙钛矿的制备方法主要有刮涂法、反溶剂重结晶法以及两步化学气相沉积法。但目前的制备方法中存在一些缺陷，如刮涂法可控性差，重复性不高，制备的圆片状钙钛矿单晶中混杂有其它形状的钙钛矿单晶，制备的圆片状钙钛矿单晶纯度低；反溶剂重结晶法制备圆片状钙钛矿单晶所需时间长；两步化学气相沉积制备方法工艺比较复杂。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种圆片状钙钛矿单晶的制备方法，旨在解决现有制备圆片状钙钛矿单晶可控性差、重复性不高、纯度低以及所需时间长和工艺复杂的问题。

本发明的技术方案如下：

一种圆片状钙钛矿单晶的制备方法，包括步骤：

提供钙钛矿溶液，所述钙钛矿溶液的浓度为0.5M-1.8M；

以3000r/min-9000r/min的转速将所述钙钛矿溶液旋涂在基板上，制得所述圆片状钙钛矿单晶。

所述圆片状钙钛矿单晶的制备方法，其中，所述钙钛矿溶液的制备包括步骤：

将甲胺卤化物与卤化铅混合并加入到有机溶剂中，得到混合溶液；

在搅拌条件下对所述混合溶液进行加热处理，反应得到钙钛矿溶液。

所述圆片状钙钛矿单晶的制备方法，其中，所述有机溶剂为DMF、DMSO和γ-GBL中的一种或多种。

所述圆片状钙钛矿单晶的制备方法，其中，所述甲胺卤化物为MABr，所述卤化铅为PbBr₂。

所述圆片状钙钛矿单晶的制备方法，其中，以3000r/min-9000r/min的转速将所述钙钛矿溶液旋涂在基板上的步骤包括：

提供基板，将所述基板固定于匀胶机上；

将所述钙钛矿溶液滴加到所述基板上进行旋涂，设置所述匀胶机的转速为3000r/min-9000r/min。

所述圆片状钙钛矿单晶的制备方法，其中，以3000r/min-9000r/min的转速将所述钙钛矿溶液旋涂在基板上，之前还包括步骤：

用去离子水、丙酮、异丙醇和乙醇中的一种或多种对基板进行超声清洗，然后用氮气烘干，用紫外臭氧处理烘干后的基板。

所述圆片状钙钛矿单晶的制备方法，其中，以3000r/min-9000r/min的转速将所述钙钛矿溶液旋涂在基板上，之后还包括步骤：