本發明專利技術涉及一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶的制備方法及其產品和應用，屬于鈣鈦礦半導體納米晶制備技術領域。本發明專利技術的制備方法不僅成功在全無機鈣鈦礦半導體納米晶中引入鈰離子降低鉛含量，成功提升全無機鈣鈦礦半導體納米晶的光學性能；同時該全無機鈣鈦礦半導體納米晶只需要在常溫環境中進行，也為工業生產提供可行性。本發明專利技術還公開了一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶，具有缺陷密度低、光學性能好的優點性能，在量子點發光二極管(QLED)中具有良好的應用前景。良好的應用前景。良好的應用前景。
【技術實現步驟摘要】
一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶的制備方法及其產品和應用
[0001]本專利技術屬于鈣鈦礦半導體納米晶制備
，涉及一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶的制備方法及其產品和應用。
技術介紹
[0002]近幾年來，由于全無機鈣鈦礦納米晶具有帶隙可調、發射峰窄以及寬帶吸收等光電特性，在各種光電器件領域成為最有潛力的光電器件材料。不過由于全無機鈣鈦礦納米晶存在低光致發光產率、較差的穩定性、Pb元素有害環境以及熱注入方法制備繁瑣等不可避免的問題，使得納米晶材料探索道路有所阻礙。
[0003]目前，全無機鈣鈦礦納米晶的研究集中于表面修飾、離子摻雜等方式改善缺陷態問題，其中離子摻雜被作為降低Pb含量的主要手段之一。近年來，一些研究集中于CsPbX3納米晶中Pb
2+
位置的替代，利用金屬離子Zn
2+
、Cd
2+
、Mn
2+
等取代Pb
2+
位，成功制備了低缺陷密度、高性能的摻雜CsPbBr3納米晶。然而這些研究涉及的納米晶涉材料多數需要高溫制備。
[0004]而對鈰離子摻雜的鈣鈦礦納米晶的常溫制備方法，還未被報道過，有必要進行進一步的研究。
技術實現思路
[0005]有鑒于此，本專利技術的目的之一在于提供一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶的制備方法；本專利技術的目的之二在于提供一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶；本專利技術的目的之三在于提供一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶在量子點發光二極管(QLED)中的應用。
[0006]為達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
[0007]1.一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
[0008](1)向溴化鉛的甲苯溶液中加入CeBr3的辛酸摻雜溶液，混合后加入乙酸甲脒的辛酸溶液、碳酸銫的辛酸溶液，攪拌混合均勻，加入雙十烷基二甲基溴化銨(DDAB)的甲苯溶液，攪拌混合均勻，得到上部溶液；
[0009](2)取所述上部溶液與乙酸乙酯混合，置于離心機中離心，去除上清液后加入甲苯、乙酸乙酯溶解后再次進行離心去除上清液，加入正己烷溶液溶解沉淀，即可得到基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶。
[0010]優選的，步驟(1)中，所述溴化鉛的甲苯溶液按照如下方法配置：將溴化鉛和四辛基溴化銨(TOAB)加入甲苯中溶解，制備溴化鉛的甲苯溶液，所述溴化鉛、四辛基溴化銨(TOAB)和甲苯的質量體積比為0.369︰1.0936︰10，g︰g︰mL。
[0011]優選的，步驟(1)中，所述CeBr3的辛酸摻雜溶液中CeBr3與辛酸的質量體積比為0.01～0.04︰1，g︰mL；
[0012]所述乙酸甲脒的辛酸溶液中乙酸甲脒與辛酸的質量體積比為0.0208︰1，g︰mL；
[0013]所述碳酸銫的辛酸溶液中碳酸銫與辛酸的質量體積比為0.0325︰1，g︰mL；
[0014]所述雙十烷基二甲基溴化銨(DDAB)的甲苯溶液中雙十烷基二甲基溴化銨(DDAB)與甲苯的質量體積比為0.03︰3，g︰mL。
[0015]優選的，步驟(1)中，所述溴化鉛的甲苯溶液、CeBr3的辛酸摻雜溶液、乙酸甲脒的辛酸溶液、碳酸銫的辛酸溶液和雙十烷基二甲基溴化銨(DDAB)的甲苯溶液的體積比為9︰1︰0.15︰0.85︰3。
[0016]優選的，步驟(2)中，所述上部溶液與乙酸乙酯的體積比為1︰2。
[0017]優選的，步驟(2)中，所述離心具體為：以7000～10000rpm的轉速離心3～5min。
[0018]2.根據上述制備方法制備得到的基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶。
[0019]3.上述全無機鈣鈦礦半導體納米晶在量子點發光二極管(QLED)中的應用。
[0020]4.一種量子點發光二極管(QLED)的制備方法，所述方法包括如下步驟：
[0021](1)將PEDOT:PSS溶液以2000～4000rpm的速度在經過清洗的ITO玻璃上旋涂30s～1min，在140℃的空氣中退火10～15min；
[0022](2)在N2的手套箱中，將8mg/ml的聚[雙(4
?
苯基)(2,4,6
?
三甲基苯基)胺](PTAA)的氯苯溶液以2000rpm的速度在經過步驟(1)中處理的ITO玻璃表面上旋涂40s；
[0023](3)在N2的手套箱中120℃下退火15min，繼續在N2手套箱將上述全無機鈣鈦礦半導體納米晶溶液以2000rpm的速度在經過步驟(2)中處理的ITO玻璃表面上旋涂40s，在N2手套箱中60℃下退火10min；
[0024](4)繼續通過熱蒸發，在經過步驟(3)處理后的ITO玻璃表面上繼續依次沉積TPBi作為電子傳輸層、LiF和Al作為陰極，即可得到量子點發光二極管(QLED)。
[0025]5.根據上述制備方法制備得到的量子點發光二極管(QLED)。
[0026]本專利技術的有益效果在于：
[0027]1、本專利技術公開了一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶的制備方法，不僅成功在全無機鈣鈦礦半導體納米晶中引入鈰離子降低鉛含量，成功提升全無機鈣鈦礦半導體納米晶的光學性能；同時該全無機鈣鈦礦半導體納米晶只需要在常溫環境中進行，也為工業生產提供可行性。
[0028]2、本專利技術還公開了一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶，具有缺陷密度低、光學性能好的優點性能，在量子點發光二極管(QLED)中具有良好的應用前景，制備得到的量子點發光二極管(QLED)具有亮度高、鉛含量低以及發光性能好等的優點。
[0029]本專利技術的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
附圖說明
[0030]為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作優選的詳細描述，其中：
[0031]圖1為未摻雜三價鈰離子CsPbBr3量子點的透射掃描電子顯微鏡圖；
[0032]圖2為實施例1中制備的基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶(CsPbBr3?
Ce
3+
)的透射掃描電子顯微鏡圖；
[0033]圖3為未摻雜三價鈰離子CsPbBr3量子點和實施例1中制備的基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶(CsPbBr3?
Ce
3+
)的光致發光光譜對比圖；
[0034]圖4為未摻雜三價鈰離子CsPbBr3量子點和實施例1中制備的基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶(CsPbBr3?
Ce
3+
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【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：(1)向溴化鉛的甲苯溶液中加入CeBr3的辛酸摻雜溶液，混合后加入乙酸甲脒的辛酸溶液、碳酸銫的辛酸溶液，攪拌混合均勻，加入雙十烷基二甲基溴化銨的甲苯溶液，攪拌混合均勻，得到上部溶液；(2)取所述上部溶液與乙酸乙酯混合，置于離心機中離心，去除上清液后加入甲苯、乙酸乙酯溶解后再次進行離心去除上清液，加入正己烷溶液溶解沉淀，即可得到基于三價鈰離子摻雜的全無機鈣鈦礦半導體納米晶。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述溴化鉛的甲苯溶液按照如下方法配置：將溴化鉛和四辛基溴化銨加入甲苯中溶解，制備溴化鉛的甲苯溶液，所述溴化鉛、四辛基溴化銨和甲苯的質量體積比為0.369︰1.0936︰10，g︰g︰mL。3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述CeBr3的辛酸摻雜溶液中CeBr3與辛酸的質量體積比為0.01～0.04︰1，g︰mL；所述乙酸甲脒的辛酸溶液中乙酸甲脒與辛酸的質量體積比為0.0208︰1，g︰mL；所述碳酸銫的辛酸溶液中碳酸銫與辛酸的質量體積比為0.0325︰1，g︰mL；所述雙十烷基二甲基溴化銨的甲苯溶液中雙十烷基二甲基溴化銨與甲苯的質量體積比為0.03︰3，g︰mL。4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述溴化鉛的甲苯溶液、CeBr3的辛酸摻雜溶液、乙酸甲脒的辛酸溶液、碳酸銫的辛酸溶液和雙十烷基二甲基溴化銨的甲苯溶液的體積...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王振，譚星，陳威威，
申請(專利權)人：重慶郵電大學，
類型：發明
國別省市：
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