[发明专利]一种液相制备超薄二维电学功能性薄膜的方法

摘要

一种液相制备超薄二维电学功能性薄膜的方法，将有机聚合物分子材料或有机无机杂化钙钛矿材料溶解到有机主溶剂与微量反溶剂中，在30～80℃的条件下磁力搅拌1～4h，使其完全溶解混合，再冷却至室温；用移液枪把混合溶液滴注到SiO₂或Si衬底上；滴注时以抽气方式混合溶液蒸发、溶质分子的结晶成膜。所述抽气方式是，通过一个或若干吸气管置于衬底上方滴注管的周围，通过控制吸气管的方向与流量、流速对结晶成膜进行控制。控制吸气管的气流拖动液滴在SiO₂或Si衬底上移动时，改变气流的流速，得到不同结构、形态的薄膜。

主权项

1.一种液相制备超薄二维电学功能性薄膜的方法，其特征在于，将有机聚合物分子材料或有机无机杂化钙钛矿材料溶解到有机主溶剂与微量反溶剂中，在30~80℃的条件下磁力搅拌1~4h，使其完全溶解成混合溶液，再冷却至室温；用移液枪把混合溶液滴注到SiO2或Si衬底上；滴注时以抽气方式使混合溶液蒸发、溶质分子的结晶成膜；所述抽气方式是，通过一个或若干吸气管置于衬底上方滴注管的周围，通过控制吸气管的方向与流量、流速对结晶成膜进行控制；控制吸气管的气流拖动液滴在SiO2或Si衬底上移动时，改变气流的流速，得到不同结构、形态的薄膜；在配制混合溶液时，改变有机聚合物分子或有机无机杂化钙钛矿材料在混合溶液中的浓度、并调配合适的反溶剂在混合溶液中的含量，得到不同厚度的薄膜；用配制的有机聚合物或有机无机杂化钙钛混合溶液来制备相应的超薄薄膜；用来制备超薄薄膜的混合溶液含有微量的反溶剂，反溶剂选用甲氧基苯甲醛（p‑anisaldehyde）；二维薄膜为有机聚合物分子材料为P3HT 、PVDT‑10，制备成P3HT或 PVDT‑10半导体薄膜；混合溶液滴注在SiO2/Si衬底上，利用气流的流动对溶液的液面形态产生“牵引”控制超薄有机薄膜形态，在10秒内完成二维有机晶体的生长；所制备的薄膜是具有原子级的表面平整度、达到百微米的大尺寸超薄薄膜；将有机聚合物P3HT或PVDT‑10溶解到有机溶剂邻二氯苯与微量的反溶剂对甲氧基苯甲醛（p‑anisaldehyde）中，获得有机半导体分子的混合溶液，加热至60℃，使其完全溶解混合，再冷却至室温；所需混合溶液为有机与无机杂化化合物钙钛矿1 wt%CH3NH3PbI3溶解到98.5 wt%有机主溶剂二甲基甲酰胺与0.5 wt%反溶剂对甲氧基苯甲醛（p‑anisaldehyde）中，获得所需混合溶液；与气泵相连的固定一或若干只分布均匀的玻璃吸管一端斜对着液滴，打开气泵，所产生的气流就会拖动液滴在衬底上沿着一个方向移动。