[发明专利]一种基于钙钛矿材料的晶体管的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于钙钛矿材料的晶体管的制备方法，由表层向里层依次包括基底、透明导电电极、空穴传输层或电子传输层、钙钛矿半导体层、电子传输层或空穴传输层以及金属导电层，钙钛矿半导体层包括氯化铅络合物，氯化铅络合物是将无水氯化铅粉末与二甲基亚矾溶剂、或N,N‑二甲基甲酰胺溶剂、或甲胺的四氢呋喃溶液相混合，使得PbCl2粉末完全溶解于二甲基亚矾溶剂、或N,N‑二甲基甲酰胺溶剂、或甲胺的四氢呋喃溶液中，再加入氯苯溶剂搅拌混合后静置，并经过过滤后得到的析出物。本发明降低了CH3NH3PbCl3‑nYn晶体转化条件，减少PbCl2杂质残留，提高薄膜的平整度，提高钙钛矿半导体层薄膜的光能吸收效率，提高晶体管的效率和稳定性。

主权项

一种基于钙钛矿材料的晶体管的制备方法，所述钙钛矿材料的晶体管由表层向里层依次包括基底、绝缘层、金属底电极层、钙钛矿半导体层、金属栅电极，其特征在于，包括在所述金属底电极上沉积钙钛矿半导体层的方法，整个沉积过程在纯氮气环境中进行，环境气压为1~2大气压，环境温度为20~30摄氏度，所述沉积方法主要包括以下步骤：第一步，溶解、合成络合物，在20~25摄氏度室温和标准大气压的条件下，在空气环境中，将无水氯化铅粉末与二甲基亚矾溶剂或N,N‑二甲基甲酰胺溶剂按照配比为1~8mg对应10~20mL的比例混合，搅拌5~10分钟，使得无水氯化铅粉末完全溶解于二甲基亚矾溶剂或N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中，得到溶液A；或者，在20~25摄氏度室温和标准大气压的条件下，将无水氯化铅粉末与甲胺的四氢呋喃溶液按照配比为1~5 mg对应10~20mL的比例混合，搅拌5~10分钟，使得无水氯化铅粉末完全溶解于甲胺的四氢呋喃溶液中，得到溶液A；其中，所述无水氯化铅粉末、化学通式为PbCl2；第二步，将所述氯化铅络合物溶解于N,N‑二甲基甲酰胺溶剂，搅拌5~10分钟，得到溶液B，溶液B的浓度为0.5~1.5摩尔/升；第三步，将甲基氯化铵按照30~60mg/mL的质量/体积比例溶解于异丙醇溶剂中形成溶液C；第四步，将溶液B加热到60~80摄氏度并保持不断搅拌；第五步，取适量加热到60~80摄氏度的溶液B，迅速均匀涂抹在已经沉积了金属底电极层的导电基底表面，涂抹的方式包括但不限于旋涂、刀片刮涂、棒式涂布、夹缝式挤压型涂布、喷涂、喷墨印刷中的至少一种；第六步，在涂抹溶液B形成的薄膜上再涂抹溶液C；第七步，然后，将涂抹了溶液B和C的薄膜在70~100摄氏度下加热10~120分钟，形成钙钛矿半导体层，即半导体吸光层。