CN112786744B - 一种平面结构二维全无机钙钛矿白光led器件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,通过酸化学法、真空抽滤以及干法球磨工艺制备微米尺度的Cs3Sb2Cl9晶体粉末;使用真空沉积法,在石英衬底上制备得到大气环境稳定、结晶质量高、具有明显(110)取向生长的二维全无机钙钛矿Cs3Sb2Cl9薄膜;采用PMMA封装,制成含有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片和UVLED单元的平面结构的白光LED器件。本发明制备方法以步骤简单、成本低、过程可控为特点,可运用于大规模商业生产,具有显著的产业化推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,可应用于半导体白光LED阵列的制造工艺技术领域。
背景技术
白光发光二极管(White Light EmittingDiode,WLED)是一种半导体固态器件,其具有体积小、寿命长、环保、节能并具有可调的光色特征。尤其是平面结构的WLED器件,可作为LED阵列组件,被广泛应用在显示屏幕,投影装置,射灯等领域。
目前,WLED的实现有多种方法,其中一种方法是将红色、绿色和蓝色LED(RGBLED)混合在一起形成WLED,或是将蓝色LED与黄色荧光粉结合,或将300-380nm的深紫外或380-440nm的紫外的LED与RGB多种荧光粉结合制成WLED。
但是,由于组合发射源中不同组分的降解率的不等以及发射光谱的重叠,上述组合发射源在WLED中的性能表现较差。
因此,利用单源器件的超宽带发射形成WLED的方法,已被认为是WLED领域最有前途的技术趋势之一。近年来,钙钛矿半导体凭借其光吸收系数高、结构简单、制备难度低等优点,在光电系统中的应用极为普遍。其在发光二极管、探测器和激光等光电领域展现出了巨大的潜能。值得注意的是,二维全无机钙钛矿材料Cs3Sb2Cl9展现了在大气环境下良好的稳定性,其大于3eV的禁带宽度以及与自陷激子(Self-trappingExciton,STE)相关的在可见区超宽谱发射等独特的光学特性使其展现了WLED的应用前景。而且其合成所需的原料易获取,不用投入昂贵的仪器设备,所以它是一种非常有潜力的单源WLED中的发射材料。近年,Cs3Sb2Cl9晶体被报导拥有超宽带发射,半高宽>450meV,合适的光谱覆盖范围,峰位位于2.32eV,并在低温下表现出了超强的发射。而对于平面型WLED阵列的应用,制备出高质量的薄膜是必要的一步。更为重要的是,钙钛矿生长过程中的取向性对发射有极其重要的影响,大量文献报道已经证实,(110)取向的结构高度易变形,具有和STE相关的宽带发射。对Cs3Sb2Cl9而言,传统的溶液旋涂法制备的Cs3Sb2Cl9薄膜通常是(001)取向或无明显取向,无法得到高度(110)取向,这将导致STE效应被严重抑制。因此,制备具有(110)取向性的高质量的Cs3Sb2Cl9薄膜仍旧是一个挑战。
发明内容
为了解决现有技术问题,本发明的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,包括原料晶体粉末合成、内嵌UVLED(Ultraviolet Light Emitting Diode,UVLED)单元的支架选取、衬底表面处理、真空沉积成膜和WLED器件封装的步骤。本发明方法制备高质量(110)择优生长的Cs3Sb2Cl9薄膜,可实现单源白光发射。本发明方法制备的器件包括内嵌UVLED单元的支架,用以器件封装的有机玻璃PMMA层,减少紫外伤害的紫外吸收TiO2层以及单源发射Cs3Sb2Cl9层。本发明平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法步骤简单,原料成本低,过程可控,可将此方法运用于大规模商业生产。
为达到上述发明创造目的,本发明采用如下技术方案:
一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,将CsCl和Sb2O3在盐酸溶液中混合,通过真空抽滤和干法球磨,获得尺寸不大于10μm的Cs3Sb2Cl9晶体粉末;然后利用真空沉积法,在石英衬底上,获得(110)择优取向的Cs3Sb2Cl9薄膜;采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)封装方法,制备出含有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片和紫外LED单元的平面结构WLED器件。
优选地,本发明平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,包括如下步骤:
(1)原料粉末合成:
按照制备Cs3Sb2Cl9材料的化学计量比,将CsCl和Sb2O3在烧杯中混合,并在烧杯中加入质量百分比浓度不低于10%的盐酸溶液使之发生反应;再将产物溶液进行去溶剂、纯化、干燥、球磨工艺,制成纯相Cs3Sb2Cl9晶体粉末;优选对Cs3Sb2Cl9晶体粉末作为原料粉末的粒度、晶相结构、形貌进行综合评价,选取粒径尺寸不大于10μm的Cs3Sb2Cl9晶体粉末作为综合评价优的Cs3Sb2Cl9晶体粉末作为沉积源;
(2)支架选取:
提供一支架,支架上表面嵌入高透光的石英,侧面及底面均采用不透光的金属,围成灯壳,并内嵌所需的UVLED单元;优选其光谱峰值波长为365nm;
(3)衬底表面预处理:
将石英分别在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗至少15min,使用氮气吹干清洗洁净的衬底,将其置于紫外臭氧机中处理10-20min,有效增加了其浸润度;
(4)真空沉积成膜:
取在所述步骤(1)中制备的Cs3Sb2Cl9晶体粉末均匀的分布到金属钨舟中,采用真空沉积法的方式,在石英表面形成Cs3Sb2Cl9薄膜;使用真空沉积法的方式将Cs3Sb2Cl9晶体粉末均匀的沉积至所述石英衬底上,获得高质量的Cs3Sb2Cl9薄膜;
(5)涂覆紫外吸收层:
取浓度不低于0.35mmol/L的TiO2前驱液滴加至在所述步骤(4)中制备的具有Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片上,采用旋涂方法,设置1档转速不低于500rpm,持续至少10s;二档转速不低于3000rpm,持续至少30s,然后在不低于180℃下,将旋涂的TiO2前驱液层进行退火处理至少10min,在Cs3Sb2Cl9薄膜上结合TiO2薄膜层,形成TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜结构;优选利用溶胶凝胶法在所述的含有Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片上旋涂致密的TiO2薄膜;
(6)WLED器件封装:
使用喷涂的方法,在所述步骤(5)中制备的具有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片上喷涂一层PMMA薄膜,在TiO2薄膜上结合PMMA薄膜,从而完成WLED器件封装,形成WLED器件的PMMA/TiO2/Cs3Sb2Cl9/SiO2的复合结构。本发明采用喷涂的方法,制成含有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片。
优选地,在所述步骤(1)中,按照所需CsCl和Sb2O3按照等量化学配比,使HCl溶液过量,在不低于60℃恒温下进行反应,制备Cs3Sb2Cl9材料。
优选地,在所述步骤(1)中,使用干法球磨,所利用的磨球为玛瑙磨球,其直径分别为2mm、4mm、6mm、8mm和10mm;使用优化的磨球配比和球料比以不低于150rpm的速度球磨至少30min,得到平均粒径尺寸不高于10μm的Cs3Sb2Cl9晶体粉末。
优选地,在所述步骤(2)中,采用的石英衬底的紫外透光率不低于93%。使用真空沉积法,在石英衬底上得到大气环境稳定、均匀平整、(110)择优取向的Cs3Sb2Cl9薄膜。
优选地,在所述步骤(3)中,将石英衬底置于紫外臭氧清洗机中处理,处理时间为10-20min。
优选地,在所述步骤(4)中,在真空沉积过程中,取经过纯化的Cs3Sb2Cl9晶体粉末均匀分布到长不小于6cm、宽不小于1cm的金属钨舟中,调整石英衬底与Cs3Sb2Cl9晶体粉末源的距离不大于15cm;将石英衬底温度加热至不低于120℃,并待真空腔室的真空度不高于5×10-3Pa后,将钨舟两端电流加至不低于15A预热至少1min,然后按照不低于每20s增加5A的速度模式逐步加至不低于120A,直至粉末全部蒸发,完成Cs3Sb2Cl9薄膜制备。
优选地,在所述步骤(5)中,用移液枪移取双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸脂混于异丙醇中,经过至少12h老化后,制成0.35mmol/L的TiO2前驱液,在含有Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片上旋涂TiO2前驱液,通过退火处理,制备致密的TiO2层,获得含有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片,使其达到对波长不高于400nm的紫外光的吸收率不低于95%,完成TiO2薄膜层的制备。
优选地,在所述步骤(6)中,将PMMA溶于氯苯溶液中,经过至少12h老化后,制成浓度不低于10mg/mL的PMMA溶液;将具有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片和UVLED单元的LED器件正置于温度不低于80℃的加热台上,使用喷涂机在TiO2薄膜层上喷涂PMMA薄膜;再在不低于120℃条件下进行退火至少1min,从而完成WLED器件封装,获得具有平面结构的WLED器件。
优选地,在所述步骤(6)中,所制备的一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的峰位540nm,半高宽135nm,色度坐标(0.32,0.43),色温5226K。
本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
1.本发明通过制备高纯度Cs3Sb2Cl9晶体粉末作为源材料,而不是采用传统意义上的前驱液工程,降低了原料成本,避免高昂的有机溶剂的使用;
2.本发明提供了结晶质量高,结构稳定性好,有明显(110)择优取向的有发展潜力的Cs3Sb2Cl9薄膜;薄膜的大气稳定性佳,实验原料成本低且易获取;本发明提供了一种用PMMA封装以及TiO2层吸收紫外的方法,为制备半导体固体器件提供了工艺基础;提供了一种平面结构的WLED器件设计方法,为组装WLED阵列提供了可选元件;
3.本发明方法简单易行,成本低,适合推广使用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例一的制备工艺图。
图2为本发明实施例一采用真空沉积法和对比例溶液旋涂法制备的薄膜的SEM图谱。图2(a)为溶液旋涂法制备的Cs3Sb2Cl9薄膜的SEM图谱;图2(b)为真空沉积法制备的Cs3Sb2Cl9薄膜的SEM图谱。
图3为本发明实施例一真空沉积法和对比例溶液旋涂法制备的薄膜的XRD谱图和对应于(110)晶面与(003)晶面衍射强度对比图。图3(a)为Cs3Sb2Cl9的理论计算、晶体粉末、真空沉积法和溶液旋涂法制备的薄膜的XRD谱;图3(b)为真空沉积法和溶液旋涂法制备的Cs3Sb2Cl9薄膜的XRD谱中对应于(110)晶面与(003)晶面衍射强度的比值关系。
图4为本发明实施例一所制备平面结构的WLED器件的结构示意图。
图5为本发明实施例一所制备平面结构的的WLED器件的发射光谱图和发光色度与色温图。图5(a)为本发明所制备的平面结构的WLED器件的发射光谱以及截面结构;图5(b)是本发明所制备的平面结构的WLED器件的发光色度与色温。
具体实施方式
使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将结合本发明实施例中的附图,通过具体实施方式,完整地描述本发明的技术方案。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例,均落入本发明的保护范围之内。
下述实施例和对比例采用的材料包含:超纯水(Ultrapure Water),盐酸(HCl),氯化铯(CsCl),三氧化二锑(Sb2O3),二甲基亚砜(DMSO),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),氯苯(C6H5Cl),双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(C16H28O6Ti),异丙醇(C3H8O)。
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明,本发明的优选实施例详述如下:
实施例一:
在本实施例中,参见图1,一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,包括如下步骤:
(1)原料粉末合成:
按照制备Cs3Sb2Cl9材料的化学计量比,将CsCl和Sb2O3在反应瓶中混合,并在烧杯中加入按照制备Cs3Sb2Cl9材料的化学计量比计算的质量百分比浓度为10%的盐酸溶液,使混合液中的反应物发生反应;将反应物倒入缓冲瓶中与滤膜接触,其中滤膜的最大孔径为1-3μm,以保证所有反应沉淀物不能穿过滤膜,利用真空泵推动缓冲杯中的溶剂,通过滤膜以及达到去溶剂的效果;然后将沉淀物放入真空干燥箱,设置温度60℃保持12h取出,放入球磨机进行球磨,在固定参数设置下,得到平均粒径为10μm的纯相Cs3Sb2Cl9晶体粉末,作为原料粉末,备用;
(2)支架选取:
提供一支架,支架上表面嵌入高透光的石英玻璃,石英玻璃作为衬底的紫外透光率不低于93%,侧面及底面均采用不透光的金属,围成灯壳,并内嵌所需的UVLED单元,其光谱峰值波长为365nm;
(3)衬底表面预处理:
将石英玻璃分别在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗15min,使用氮气吹干清洗洁净的衬底,将其置于紫外臭氧机中处理10-20min;对石英衬底表面进行清洗预处理,并进行亲水处理,有效增加了其浸润度;
(4)真空沉积方法成膜:
采用真空沉积方法制备Cs3Sb2Cl9薄膜,首先取在所述步骤(1)中制备的Cs3Sb2Cl9晶体粉末均匀的分布到金属钨舟中,调整衬底与沉积源的距离约为15cm;采用真空沉积法的方式,将石英衬底温度加热至120℃,并待真空腔室的真空度低于5×10-3Pa后,将钨舟两端电流加至15A预热1min,然后以后按照每20s增加5A的速度模式逐步加至120A,直至粉末全部蒸发,得到厚度可控的Cs3Sb2Cl9薄膜;本实施例使用真空沉积法,在石英衬底上得到大气环境稳定、均匀平整、(110)择优取向的Cs3Sb2Cl9薄膜;
(5)涂覆紫外吸收层:
用移液枪移取双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸脂混于异丙醇中,经过至少12h老化后,制成浓度为0.35mmol/L的TiO2前驱液,使用KW-4B匀胶机在含有Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片上旋涂TiO2前驱液,设置1档转速500rpm,持续10s;二档转速3000rpm,持续30s,然后在180℃下,将旋涂的TiO2前驱液层进行退火处理10min,制备致密的TiO2层,获得含有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片,使其达到对波长400nm以下的紫外光的吸收率95%以上,完成TiO2薄膜层的制备;
(6)WLED器件封装:
将PMMA溶于氯苯溶液中,经过12h老化后,制成浓度10mg/mL的PMMA溶液;将具有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片和UVLED单元的LED器件正置于温度80℃的加热台上,使用喷涂机在TiO2薄膜层上喷涂PMMA薄膜;再在120℃条件下进行退火1min,从而完成WLED器件封装,获得具有PMMA/TiO2/Cs3Sb2Cl9/SiO2的复合结构的平面结构的WLED器件。
对比例:
一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,包括如下步骤:
(1)本步骤与实施例一步骤相同;
(2)本步骤与实施例一步骤相同;
(3)本步骤与实施例一步骤相同;
(4)溶液旋涂方法成膜:
采用溶液旋涂法制备Cs3Sb2Cl9薄膜,首先将0.25mmol的Cs3Sb2Cl9晶体粉末溶解于4ml二甲基亚(DMSO)溶剂中,在35℃下,置于磁力搅拌器上以500rpm(Revolutions PerMinute)的速度充分搅拌直至完全溶解;
然后将处理完毕的石英衬底置于洗净的托盘上,使用KW-4B匀胶机旋涂Cs3Sb2Cl9薄膜,设置1档转速为500rpm,持续6s;2档转速为1500rpm,持续30s,在80℃退火10min,得到透明的Cs3Sb2Cl9薄膜;
(5)本步骤与实施例一步骤相同;
(6)本步骤与实施例一步骤相同。
实验测试分析:
如图1所示,本实施例使用相对廉价的原料中包括CsCl、Sb2O3、HCl,利用酸化学反应一步生成Cs3Sb2Cl9晶体粉末,并利用无水乙醇进行洗涤,获得了高纯度单一相结构的Cs3Sb2Cl9粉末,其实施方法简单,保证了实施例一提供的WLED器件具有高的实用性。
得益于实施例一所制备的高纯Cs3Sb2Cl9晶体粉末,如图2所示,在使用了真空沉积法后,Cs3Sb2Cl9薄膜的表面平整度好,均匀性大大增加,薄膜的孔洞也减少;从图3(a)和3(b)中薄膜XRD谱可以看出,实施例一所制备得到的Cs3Sb2Cl9薄膜不仅具有好的结晶度,同时具有明显的(110)晶面取向生长,使WLED器件发光光谱更加接近白光。
图4是实施例一所提供的平面结构的WLED器件的结构图,实施例一提供了一种平面结构的二维全无机钙钛矿WLED器件的制备方法,用于实现实施例一提供的WLED器件,实施例一所提供的WLED器件的制备方法包括:
提供一个支架,支架上表面可嵌入高透光的石英,侧面及底面均采用不透光的金属;
在所述平面支架中内嵌一个UVLED单元。
实施例一的UVLED由电连接驱动发光,其发光峰位可处于400nm以下波段,实施例一不对此进行限定。
图5是实施例一所提供的平面结构的WLED器件的发射光谱,截面结构以及光谱特性,实施例一制备的WLED器件光谱特性如下表:
表1.实施例一制备的WLED器件光谱特性表
光谱特性 | 半高宽(nm) | 峰位(nm) | 色度坐标 | 色温(K) |
WLED器件 | 135 | 540 | (0.32,0.43) | 5226 |
本发明实施例提供一种平面结构的二维全无机钙钛矿WLED器件的制备方法,并实现了一种高质量(110)择优生长的Cs3Sb2Cl9薄膜,可实现单源白光发射。该器件包括内嵌UVLED单元的支架,用以器件封装的有机玻璃PMMA层,减少紫外伤害的紫外吸收TiO2层以及单源发射Cs3Sb2Cl9层。实施例一提供的一种平面结构的WLED器件,通过旋涂法制备的致密TiO2层完全覆盖含有Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片的上表面,以保证对所述支架中的所述UVLED发出的紫外光具有很强的吸收作用,达到降低紫外光危害的作用;制备PMMA有机玻璃层包裹住器件,达到一种平面封装的效果,以保证发光谱不被周围环境如湿度等所影响。
综上所述,上述实施例平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,通过酸化学法、真空抽滤以及干法球磨工艺制备微米尺度的Cs3Sb2Cl9晶体粉末;使用真空沉积法,在石英衬底上制备得到大气环境稳定、结晶质量高、具有明显(110)取向生长的二维全无机钙钛矿Cs3Sb2Cl9薄膜;采用PMMA封装,制成含有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片和UVLED单元的平面结构的白光LED器件。上述实施例制备方法以步骤简单、成本低、过程可控为特点,可运用于大规模商业生产,具有显著的产业化推广价值。
上面对本发明实施例结合附图进行了说明,但本发明不限于上述实施例,还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化,凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化,均应为等效的置换方式,只要符合本发明的发明目的,只要不背离本发明的技术原理和发明构思,都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于,将CsCl和Sb2O3在盐酸溶液中混合,通过真空抽滤和干法球磨,获得尺寸不大于10μm的Cs3Sb2Cl9晶体粉末;然后利用真空沉积法,在石英衬底上,获得(110)择优取向的Cs3Sb2Cl9薄膜;采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)封装方法,制备出含有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片和紫外LED单元的平面结构WLED器件;
所述一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,包括如下步骤:
(1)原料粉末合成:
按照制备Cs3Sb2Cl9材料的化学计量比,将CsCl和Sb2O3在烧杯中混合,并在烧杯中加入质量百分比浓度不低于10%的盐酸溶液使之发生反应;再将产物溶液进行去溶剂、纯化、干燥、球磨工艺,制成纯相Cs3Sb2Cl9晶体粉末;
(2)支架选取:
提供一支架,支架上表面嵌入高透光的石英,侧面及底面均采用不透光的金属,围成灯壳,并内嵌所需的UVLED单元;
(3)衬底表面预处理:
将石英分别在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗至少15min,使用氮气吹干清洗洁净的衬底,将其置于紫外臭氧机中处理10-20min;
(4)真空沉积成膜:
取在所述步骤(1)中制备的Cs3Sb2Cl9晶体粉末均匀的分布到金属钨舟中,采用真空沉积法的方式,在石英表面形成Cs3Sb2Cl9薄膜;
(5)涂覆紫外吸收层:
取浓度不低于0.35mmol/L的TiO2前驱液滴加至在所述步骤(4)中制备的具有Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片上,采用旋涂方法,设置1档转速不低于500rpm,持续至少10s;二档转速不低于3000rpm,持续至少30s,然后在不低于180℃下,将旋涂的TiO2前驱液层进行退火处理至少10min,在Cs3Sb2Cl9薄膜上结合TiO2薄膜层,形成TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜结构;
(6)WLED器件封装:
使用喷涂的方法,在所述步骤(5)中制备的具有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片上喷涂一层PMMA薄膜,在TiO2薄膜上结合PMMA薄膜,从而完成WLED器件封装,形成WLED器件的PMMA/TiO2/Cs3Sb2Cl9/SiO2的复合结构。
2.根据权利要求1所述一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(1)中,按照所需CsCl和Sb2O3按照等量化学配比,使HCl溶液过量,在不低于60℃恒温下进行反应,制备Cs3Sb2Cl9材料。
3.根据权利要求1所述一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(1)中,使用干法球磨,所利用的磨球为玛瑙磨球,其直径分别为2mm、4mm、6mm、8mm和10mm;使用优化的磨球配比和球料比以不低于150rpm的速度球磨至少30min,得到平均粒径尺寸不高于10μm的Cs3Sb2Cl9晶体粉末。
4.根据权利要求1所述一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(2)中,采用的石英衬底的紫外透光率不低于93%。
5.根据权利要求1所述平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(3)中,将石英衬底置于紫外臭氧清洗机中处理,处理时间为10-20min。
6.根据权利要求1所述一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(4)中,在真空沉积过程中,取经过纯化的Cs3Sb2Cl9晶体粉末均匀分布到长不小于6cm、宽不小于1cm的金属钨舟中,调整石英衬底与Cs3Sb2Cl9晶体 粉末源的距离不大于15cm;将石英衬底温度加热至不低于120℃,并待真空腔室的真空度不高于5×10- 3Pa后,将钨舟两端电流加至不低于15A预热至少1min,然后按照不低于每20s增加5A的速度模式逐步加至不低于120A,直至粉末全部蒸发,完成Cs3Sb2Cl9薄膜制备。
7.根据权利要求1所述一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(5)中,用移液枪移取双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸脂混于异丙醇中,经过至少12h老化后,制成0.35mmol/L的TiO2前驱液,在含有Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片上旋涂TiO2前驱液,通过退火处理,制备致密的TiO2层,获得含有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片,使其达到对波长不高于400nm的紫外光的吸收率不低于95%,完成TiO2薄膜层的制备。
8.根据权利要求1所述一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(6)中,将PMMA溶于氯苯溶液中,经过至少12h老化后,制成浓度不低于10mg/mL的PMMA溶液;将具有TiO2/Cs3Sb2Cl9薄膜的石英基片和UVLED单元的LED器件正置于温度不低于80℃的加热台上,使用喷涂机在TiO2薄膜层上喷涂PMMA薄膜;再在不低于120℃条件下进行退火至少1min,从而完成WLED器件封装,获得具有平面结构的WLED器件。
9.根据权利要求1所述一种平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(6)中,所制备的平面结构的二维全无机钙钛矿白光LED器件的峰位540nm,半高宽135nm,色度坐标(0.32,0.43),色温5226K。
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