【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于显示，具体涉及一种准二维钙钛矿蓝光led的晶体取向机理调控研究方法。
技术介绍
1、蓝色发光二极管的研发历程非常艰辛。早期，虽然红色和绿色led已经成功商业化，但蓝色led的制造却一直是个难题。直到1990年代，日本科学家中村修二在日亚化学工业公司工作期间，通过使用氮化镓（gan）材料成功制造出了高亮度的蓝色led。蓝光钙钛矿发光二极管（peleds）是钙钛矿全彩显示和白光照明技术快速发展的核心技术瓶颈。而准二维钙钛矿可利用层数调控和量子限域效应实现蓝光发射，还可借助其疏水有机配体显著提升膜层和器件的稳定性，已成为钙钛矿领域的研究热点。
2、准二维蓝光钙钛矿从2016年起逐渐被应用到天蓝光peleds的制备中，然而，接下来对三种不同结构的钙钛矿进行解释，三维（three-dimentional,3d）钙钛矿是由有机和无机组分在三维空间交替结合而成，二维（2d）钙钛矿是由两种组分交替形成的片层结构，而准二维钙（quasi-two-dimentional,q2d）钛矿则是两类钙钛矿的混合结构，即由大尺寸有机壳层包裹着不同尺寸的三维钙钛矿，目前对钙钛矿蓝色发光材料和蓝色发光二极管的研究还比较滞后，纯2d钙钛矿存在较差的传输特性，3d钙钛矿还存在不稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术的提出一种准二维钙钛矿蓝光led的晶体取向机理调控研究方法，以解决现有技术中，对钙钛矿蓝色发光材料和蓝色发光二极管的研究还比较滞后，纯2d钙钛矿存在较差的传输特性，3d钙钛矿还存在不
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种准二维钙钛矿蓝光led的晶体取向机理调控研究方法，包括以下步骤：
4、步骤1：建立钙钛矿晶体生长过程模型，分析准二维蓝光钙钛矿的精细结构和形貌特征，研究成膜工艺调控准二维蓝光钙钛矿晶体生长的理论模型和内在机制；
5、步骤2：通过调试基板、反溶剂温度条件，探究有机长链阳离子与三维晶体之间的相互作用对准二维蓝光钙钛矿晶体取向的影响；
6、步骤3：利用自组装、增润的方法对衬底层进行改性修饰，探究不同衬底层表面特性对准二维蓝光钙钛矿生长取向的影响；
7、步骤4：结合理论模拟计算，改变准二维蓝光钙钛矿材料结晶的不同取向参数，验证准二维蓝光钙钛矿结晶取向的生长机理；
8、步骤5：由于在准二维蓝光钙钛矿结晶质量和结晶取向改变时，准二维蓝光钙钛矿薄膜的部分物理特性也会随之改变，通过实验探究多种生长条件下晶体取向的变化引起的准二维蓝光钙钛矿晶体结构、缺陷态、电荷传输、光物理特征的变化规律；
9、步骤6：通过对于生长条件引起的准二维蓝光钙钛矿晶体的变化规律的测试，筛选出对器件性能提升有积极作用的准二维蓝光钙钛矿结构，并与对应蓝光器件的效率建立相互联系；
10、步骤7：通过界面调控和工艺优化调控准二维蓝光钙钛矿垂直生长的制备工艺，调控准二维蓝光钙钛矿垂直取向的晶体生长，促进载流子在功能层界面以及发光层内传输，研制蓝光peleds器件。
11、优选的，步骤1的具体步骤如下：
12、步骤1.1：建立并完善基于晶体垂直生长的准二维蓝光钙钛矿的蓝光器件的理论模型，采用多晶薄膜结晶的岛状生长模型、钙钛矿界面生长模型以及载流子传输模型建立准二维蓝光钙钛矿中无机晶体垂直生长的动力学模型；
13、步骤1.2：仿真在不同成膜工艺中，基板温度对准二维蓝光钙钛矿薄膜的结晶取向性的影响；
14、步骤1.3：进行准二维蓝光钙钛矿晶体生长机制与晶体生长热动学的内在规律的研究，形成准二维蓝光钙钛矿的有机配体大多含有饱和长链，限制无机骨架间的电荷传输，构筑与衬底相垂直的晶体取向。
15、优选的，步骤2的具体步骤如下：
16、步骤2.1：以pbbr2、mabr、csbr、peabr材料为原料，将原料按不同配比溶解于n,n二甲基乙酰胺溶剂、二甲亚砜溶剂或两者的混合溶剂中；
17、步骤2.2：对基板的预热温度进行梯度设置，从常温到180°c，每5°c作为一个样本，对于准二维蓝光钙钛矿薄膜，利用扫描电镜和x射线衍射技术表征不同预热温度的准二维蓝光钙钛矿结晶状况和晶体取向；
18、步骤2.3：采用热注入反溶剂对准二维蓝光钙钛矿结晶取向的影响，首先确定拟采用不同反溶剂的沸点，对反溶剂的温度进行梯度设置，从常温到沸点，每间隔5°c作为一个样本，同时对于制备而得准二维蓝光钙钛矿薄膜，利用扫描电镜和x射线衍射技术表征不同预热温度的准二维蓝光钙钛矿结晶状况和晶体取向。
19、优选的，步骤3的具体步骤如下：
20、步骤3.1：采用pin型器件结构对准二维蓝光钙钛矿生长的传输层界面对准二维蓝光钙钛矿结晶取向的影响进行分析和预演；
21、步骤3.2:分别采用氧化物、小分子、聚合物作为空穴传输层，分析不同空穴传输层薄膜浸润性、官能团、粗糙度、微结构对结晶取向的影响，确定获得垂直生长的条件。
22、优选的，步骤5的具体步骤如下：
23、步骤5.1：使用离子刻蚀法通过研究准二维蓝光钙钛矿不同表面深度的电子能级来研究准二维蓝光钙钛矿中的能级匹配情况；
24、步骤5.2：制备单电荷传输器件，利用空间电荷限制电流模型，分析垂直生长准二维蓝光钙钛矿薄膜以及对照薄膜的迁移率，从而研究准二维蓝光钙钛矿中电荷传输的影响。
25、优选的，步骤6的具体步骤如下：
26、步骤6.1：对生长方式的准二维蓝光钙钛矿薄膜进行稳态和瞬态发光光谱测试，通过比较发光强度、发光峰位、发光寿命特征，研究准二维蓝光钙钛矿薄膜的激子辐射和非辐射复合过程，分析准二维蓝光钙钛矿中的激子寿命状况；
27、步骤6.2：修饰准二维蓝光钙钛矿下层界面缓冲层的浸润性，进一步调节准二维蓝光钙钛矿的晶界尺寸，用以增强准二维蓝光钙钛矿的激子辐射复合，从而研究垂直生长薄膜的激子辐射复合方式；
28、步骤6.3：根据准二维蓝光钙钛矿材料特性采用适当的蓝光器件制备工艺，包括筛选不同p型半导体和n型半导体材料分别作为空穴和电子传输层，用以平衡器件空穴电子传输能力，拓宽发光区域。
29、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
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1.一种准二维钙钛矿蓝光LED的晶体取向机理调控研究方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种准二维钙钛矿蓝光LED的晶体取向机理调控研究方法，其特征在于，步骤1的具体步骤如下：
3.如权利要求1所述的一种准二维钙钛矿蓝光LED的晶体取向机理调控研究方法，其特征在于，步骤2的具体步骤如下：
4.如权利要求1所述的一种准二维钙钛矿蓝光LED的晶体取向机理调控研究方法，其特征在于，步骤3的具体步骤如下：
5.如权利要求1所述的一种准二维钙钛矿蓝光LED的晶体取向机理调控研究方法，其特征在于，步骤5的具体步骤如下：
6.如权利要求1所述的一种准二维钙钛矿蓝光LED的晶体取向机理调控研究方法，其特征在于，步骤6的具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种准二维钙钛矿蓝光led的晶体取向机理调控研究方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种准二维钙钛矿蓝光led的晶体取向机理调控研究方法，其特征在于，步骤1的具体步骤如下：
3.如权利要求1所述的一种准二维钙钛矿蓝光led的晶体取向机理调控研究方法，其特征在于，步骤2的具体步骤如下：
4.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟建，程登科，周志鹏，郭海宏，于军胜，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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