一种原位生长有机无机钙钛矿单晶薄膜装置

摘要

本发明公开了一种单晶薄膜生长装置，包括主槽和固定槽，所述主槽内部放置有固定槽，所述固定槽内设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，所述固定槽前后侧面设有侧通液口，所述固定槽底部设有底通液口，固定槽前后侧面设有侧通液口，固定槽底部设有底通液口可以避免薄膜生长过程中由于大气压力而产生的阻力，主槽底部边缘设有圆角，可以防止薄膜生长过程中溶液中的溶质析出在主槽边角处沉积，便于设备使用后的清洗，固定槽内外壁边角处设有圆角可以保证在薄膜生长过程中溶液能够顺利流通，固定槽内设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，可以同时进行两组薄膜生长实验，避免偶然因素对薄膜生长产生影响。

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学单晶薄膜生长技术领域，特别涉及一种原位生长有机无机钙钛矿单晶薄膜生长装置。

背景技术

薄膜由于其独特的纳米尺寸结构，具有许多宏观材料没有的特性。薄膜技术是在各种基板上沉积不同材料的薄膜层。薄膜层的厚度从几埃到几百个微米。薄膜层在电子，光学，磁学，化学，机械和热学领域都有广泛的应用。目前有机无机钙钛矿单晶薄膜生长方式逐渐成熟，但是当今还没有一套标准的有机无机钙钛矿单晶薄膜生长装置，目前文献报道(Adv.Mater.2017,29(16),1602639)，通过设置槽，注入生长液，挥发溶剂的方法，外控强制生长有机无机钙钛矿单晶薄膜，但是膜内容易形成内应力，引起单晶晶胞极性变化。

发明内容

本发明的一个目的是解决单晶薄膜自主生长问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的另一个目的是提供一种单晶薄膜生长装置，固定槽前后侧面设有侧通液口，固定槽底部设有底通液口可以避免薄膜生长过程中由于大气压力而产生的阻力，固定槽内外壁边角处设有圆角可以保证在薄膜生长过程中溶液能够顺利流通，固定槽内设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，可以同时进行两组薄膜生长实验，避免偶然因素对薄膜生长产生影响，增加稳定性，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种原位生长有机无机钙钛矿单晶薄膜装置，包括主槽和固定槽，所述主槽内部放置有固定槽，所述固定槽内设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，所述固定槽前后侧面设有侧通液口，所述固定槽底部设有底通液口，所述第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽内固定有第一生长基和第二生长基。

优选的是，所述主槽底部边缘设有圆角，所述固定槽内外壁边角处设有圆角，所述主槽为石英玻璃槽，所述固定槽为聚四氟乙烯塑料槽。

优选的是，所述第一生长基上设有第一基底、第一电子或空穴传输层、第二基底和第二电子或空穴传输层，所述第二生长基上设有第三基底、第三电子或空穴传输层、第四基底和第四电子或空穴传输层，所述第一基底、第二基底、第三基底和第四基底为透明的普通玻璃、FTO玻璃、ITO玻璃或AZO玻璃，所述第一电子或空穴传输层、第二电子或空穴传输层、第三电子或空穴传输层和第四电子或空穴传输层为TiO₂、SnO₂、NiO_x、LiMgNiO_x、ZnO或V₂O₅。

优选的是，所述第一卡槽内依次紧密固定有第一基底和第一电子或空穴传输层，所述第二卡槽内依次紧密固定有第二电子或空穴传输层、第二基底、第三基底和第三电子或空穴传输层，所述第三卡槽内依次紧密固定有第四电子或空穴传输层和第四基底。

本发明至少包括以下有益效果：固定槽前后侧面设有侧通液口，固定槽底部设有底通液口可以避免薄膜生长过程中气泡密封在内或由于大气压力而产生的阻力，主槽底部边缘设有圆角，可以防止薄膜生长过程中溶液中的溶质析出在主槽边角处沉积，便于设备使用后的清洗，固定槽内外壁边角处设有圆角可以保证在薄膜生长过程中溶液能够顺利流通，固定槽内设有第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽，可以同时进行两组薄膜生长实验，避免偶然因素对薄膜生长产生影响，增加稳定性。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明结构示意图。

图中：1、主槽；2、固定槽；3、第一卡槽；4、第二卡槽；5、第三卡槽；6、侧通液口；7、底通液口；8、第一生长基；9、第二生长基；10、第一基底；11、第一电子或空穴传输层；12、第二基底；13、第二电子或空穴传输层；14、第三基底；15、第三电子或空穴传输层；16、第四基底；17、第四电子或空穴传输层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种原位生长有机无机钙钛矿单晶薄膜生长装置，包括主槽1和固定槽2，主槽1内部放置有固定槽2，固定槽2内设有第一卡槽3、第二卡槽4和第三卡槽5，固定槽2前后侧面设有侧通液口6，固定槽2底部设有底通液口7，第一卡槽3、第二卡槽4和第三卡槽5内固定有第一生长基8和第二生长基9，主槽1底部边缘设有圆角，固定槽2内外壁边角处设有圆角，主槽1为石英玻璃槽，固定槽2为聚四氟乙烯塑料槽，第一生长基8上设有第一基底10、第一电子或空穴传输层11、第二基底12和第二电子或空穴传输层13，第二生长基9上设有第三基底14、第三电子或空穴传输层15、第四基底16和第四电子或空穴传输层17，第一基底10、第二基底12、第三基底14和第四基底16为透明的普通玻璃、FTO玻璃、ITO玻璃或AZO玻璃，第一电子或空穴传输层11、第二电子或空穴传输层13、第三电子或空穴传输层15和第四电子或空穴传输层17为TiO₂、SnO₂、NiO_x、LiMgNiO_x、ZnO或V₂O₅等，所述第一卡槽3内依次紧密固定有第一基底10和第一电子或空穴传输层11，所述第二卡槽4内依次紧密固定有第二电子或空穴传输层13、第二基底12、第三基底14和第三电子或空穴传输层15，所述第三卡槽5内依次紧密固定有第四电子或空穴传输层17和第四基底16，在进行薄膜生长实验时，将溶液置于主槽1内，液面高于固定槽2的侧通液口6底部，在主槽1底部进行加热操作，装置上方进行降温操作，薄膜即可在相对的电子或空穴传输层11之间自动生长，可以通过控制第一卡槽3、第二卡槽4和第三卡槽5之间的间距来控制生长的薄膜的厚度。

固定槽2前后侧面设有侧通液口6，固定槽2底部设有底通液口7可以避免薄膜生长过程中气泡密封在内或由于大气压力而产生的阻力，主槽1底部边缘设有圆角，可以防止薄膜生长过程中溶液中的溶质析出在主槽1边角处沉积，便于设备使用后的清洗，固定槽2内外壁边角处设有圆角可以保证在薄膜生长过程中溶液能够顺利流通，固定槽2内设有第一卡槽3、第二卡槽4、第三卡槽5，可以同时进行两组薄膜生长实验，避免偶然因素对薄膜生长产生影响，增加稳定性。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。