本發(fā)明公開了一種利用電場力的方法沉積有機-無機雜化鈣鈦礦量子點薄膜，使用電場的方法可以讓濃度很小的量子點溶液形成均勻致密的薄膜。同時通過電場強度，外加時間，溶液濃度的控制可以形成不同厚度的致密薄膜。均勻致密的有機-無機雜化鈣鈦礦量子點薄膜在有機發(fā)光二極管，太陽能電池，光電探測器方面的應用有著廣闊的前景。

背景技術：

有機-無機雜化鈣鈦礦(CH₃NH₃PbX₃,X = Cl, Br, I)材料，在太陽能電池領域有非常優(yōu)異的表現(xiàn)。但是，由于大量的本征缺陷的存在，有機-無機雜化鈣鈦礦薄膜的熒光量子效率通常很低(<20%)，限制了其在電致發(fā)光、激光、顯示等領域中的應用。最近研究表明，隨著鈣鈦礦尺寸的減小，可以有效地降低其內部缺陷的數(shù)目，減少非輻射躍遷，提高其熒光效率?；阝}鈦礦結構的量子點以其優(yōu)異的發(fā)光性能，如發(fā)光效率高和發(fā)光譜線窄，受到了人們極大的關注。有機-無機雜化CH₃NH₃PbX₃( X = CI，Br，I)是當前重點研究的鈣鈦礦量子點。

基于有機發(fā)光二極管還有光電光伏器件考慮，有機層薄膜的制作特別關鍵，薄膜的好壞直接影響器件的效率。對于量子點薄膜的制作來說一般使用旋涂的方法來制作。但是旋涂需要溶液的濃度很大，達到10mg/mL，甚至更大。但是有機-無機雜化鈣鈦礦量子點溶液的濃度很難做到這么大，且濃度增加會導致量子產率會變低。此外，旋涂的方法對材料的利用率很差，增加成本。因此通過一種簡單且有效的方法，將有機-無機雜化鈣鈦礦量子點溶液形成均勻致密的薄膜，從而應用于發(fā)光二極管，光電光伏，光電探測器件有著非常重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供一種利用電場力沉積有機無機雜化鈣鈦礦量子點薄膜的方法及其發(fā)光器件的構筑方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術方案為：一種利用電場力沉積有機無機雜化鈣鈦礦量子點薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1）配制合成CH₃NH₃PbXYZ ( X = Cl，Br或I) (Y = Cl，Br或I) (Z = Cl，Br或I)溶液，即有機-無機雜化鈣鈦礦量子點溶液；

步驟2）將電泳的正、負極板放入合成好的有機-無機雜化鈣鈦礦量子點溶液中，在正、負極板之間加上一定的電壓，有機-無機雜化鈣鈦礦量子點在電場作用下向正極運動，最終沉積在正極極板上形成致密的薄膜。

本發(fā)明一個較佳實施例中，包括配制合成CH₃NH₃PbX₃( X = Cl，Br，I)溶液的以下步驟：

步驟a）采用一定量的CH₃NH₃X和一定量的PbX₂一起溶解在第一有機溶劑中，同時加入一定量的辛胺，充分攪拌形成鈣鈦礦前液；

步驟b）向第二有機溶劑中加入一定量的所述鈣鈦礦前液，充分攪拌即得有機-無機雜化鈣鈦礦量子點溶液。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述鈣鈦礦前液配制過程中，辛胺與CH₃NH₃X₃的比值越大，所述有機-無機雜化鈣鈦礦量子點溶液中的鈣鈦礦量子點粒徑越小。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述正、負極板均為ITO導電玻璃。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述第一有機溶劑為二甲基甲酰胺（DMF）。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述第二有機溶劑為甲苯溶液。

本發(fā)明采用的一種技術方案為：一種采用薄膜構筑發(fā)光器件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A）在正極極板上依次構筑空穴注入層和空穴傳輸層；

步驟B）在步驟A）的基礎上采用步驟2）的方式構筑薄膜；

步驟C）在步驟B）的基礎上依次構筑電子傳輸層和復合陰極。

本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟A）為：在ITO導電玻璃表面旋涂PEDOT:PSS作為空穴注入層，然后旋涂PVK作為空穴傳輸層。

本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟C）為：使用熱蒸發(fā)腔室抽真空后，依次蒸上TBPi和LiF/Al分別做電子傳輸層和復合陰極。

本發(fā)明解決了背景技術中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

1、工藝簡單，成本低廉，周期短，為后期器件的應用提供了廣闊的前景；

2、所需要的有機-無機雜化鈣鈦礦量子點的溶液濃度低，可以使制備鈣鈦礦量子點發(fā)光器件成為可能。

綜上，本發(fā)明制備工藝簡單，成本低廉，普適性高，成功率高，方法靈活而且可以大面積制備。

具體實施方式

現(xiàn)在結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

一種利用電場力沉積有機無機雜化鈣鈦礦量子點薄膜的方法及其發(fā)光器件的構筑方法包括以下步驟：

步驟1）有機-無機雜化鈣鈦礦量子點溶液的合成：膠體鈣鈦礦量子點的合成使用配體輔助再沉積技術。CH₃NH₃PbBr₃量子點的合成是用0.16 mmol CH₃NH₃Br和0.2 mmol PbBr₂一起溶解在5 mL DMF，與此同時加入20 μL的辛胺和0.5 mL的油酸，充分攪拌形成前液。接著我們在20 mL的血清瓶中加入10 mL甲苯，快速劇烈的攪拌，逐滴加入20 μL配好的鈣鈦礦前液，此時量子點濃度為0.1 mg/mL。隨著前液滴入劇烈攪拌的甲苯中我們會發(fā)現(xiàn)溶液會變成綠色，同時用藍色激光筆照射時溶液會發(fā)出很強的綠光。通過控制鹵素原子的比例可以調節(jié)CH₃NH₃Pb XYZ ( X = Cl，Br或I) (Y = Cl，Br或I) (Z = Cl，Br或I) 量子點的禁帶寬度，從而調控它的發(fā)光波長。除此之外，還可以改變量子點合成條件，控制量子點的粒徑，從而達到改變發(fā)光波長的目的。所以通過改變前液鹵素的組分我們可以合成出各種顏色的量子點。

步驟2）有機-無機雜化鈣鈦礦量子點薄膜：用合成好的有機-無機雜化鈣鈦礦量子點的溶液（0.1mg/ml）作為制作薄膜的溶液，用預先清洗好的ITO導電玻璃做為電泳的正極和負極，在電極上加上一定的電壓，有機-無機雜化鈣鈦礦量子點在電場力的作用下向正極運動，最終沉積在電極上形成致密的薄膜。

步驟3）QLED器件的構筑：在ITO導電玻璃表面旋涂上一層PEDOT:PSS，作為空穴注入層，接著用旋涂的方法旋涂上PVK作為空穴傳輸層。發(fā)光層用電場的方法沉積上有機-無機雜化鈣鈦礦量子點。將做好的薄膜放入熱蒸發(fā)腔室內抽真空，蒸上的TBPi和LiF/Al分別做電子傳輸層和復合陰極。這樣基于量子點發(fā)光二極管就制備完成。

其中，將洗好的ITO導電玻璃放入氧等離子清洗機中清洗。之后將洗好的ITO導電玻璃用導電膠分別粘在正、負極，正、負極之間的距離是1-10mm，優(yōu)選5㎜，利用直流穩(wěn)壓電源在正負極加上電壓保持適當時間。帶負電的有機-無機雜化鈣鈦礦量子點在電場力的作用下向正極運動，最終沉積在電極上形成致密的薄膜。

步驟1）中所述的氧等離子處理ITO，不僅可以有效的清潔ITO表面而且可以提高ITO的功函數(shù)，減小從ITO向有機薄膜的空穴注入勢壘，還可以提高ITO表面的浸潤性能，改善有機材料在ITO薄膜上的成膜性能等，進而可起改善OLED光電性能的作用。清洗溶劑分別為丙酮，異丙醇各超聲10 min。

其中，步驟3）中所述PEDOT:PSS作為空穴注入層，用配好的溶液在勻膠機上旋涂。然后將其放在加熱板上加熱除去殘留的溶劑。其中PEDOT:PSS溶液的制備，需要用過濾頭進行過濾，接著加入5%DMSO，5%異丙醇，0.1%曲拉通進行混合。之后放在加熱板上在瓶中加入磁性轉子充分攪拌然后備用。PVK作為空穴傳輸層和電子阻擋層，能有效降低空穴注入的勢壘和阻擋發(fā)光層的電子，使空穴電子在發(fā)光層有效的復合。PVK溶液需要用氯苯來配。發(fā)光層為有機-無機雜化鈣鈦礦量子點薄膜 厚度為約20nm，使用濃度為0.1mg/ml的有機-無機雜化鈣鈦礦量子點溶液放入一個小燒杯。將涂好PEDOT:PSS，PVK的基片粘在導電膠帶上黏在ITO上，與另外一片空白ITO基片平行相向相對分別作為正負極，兩者的距離為5mm，通過直流穩(wěn)壓電源施加電壓，帶負電的有機-無機雜化鈣鈦礦量子點在電場的作用下向正極運動形成厚度為約30nm致密薄膜。接著我們把制好的薄膜放入熱蒸發(fā)中抽好真空。TBPi作為電子傳輸層，用0.6 ?/s的速率鍍上40nm厚的膜。LiF /AL作為復合陰極，LiF層的引入可以提高電子注入的效率，不僅降低了器件的啟亮電壓, 而且提高了發(fā)光效率。LiF層用0.4?/s的速率鍍上1nm厚度。Al的厚度為100nm，速率為1?/s。

以上依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定技術性范圍。