狭缝涂布法制备的二维ZrS₃钙钛矿发光二极管电荷传输层

摘要： 采用三硫化锆（ZrS3）的液相剥离法制备了适用于溶液加工半导体薄膜沉积的稳定即用型墨水。通过化学气相传输法合成了带状层状ZrS3晶体，随后分别在三种溶剂（二甲基甲酰胺、乙醇和异丙醇）中进行剥离。对比了所得ZrS3分散液的稳定性及其在ITO/PEDOT:PSS/MAPbBr3/2D-ZrS3/LiF/Al结构发光二极管中钙钛矿层上形成连续薄膜的能力。薄膜沉积采用喷涂或狭缝涂布法完成，其中狭缝涂布法制备的薄膜均匀性更优。研究发现二维ZrS3电子注入层（EIL）能稳定钙钛矿与LiF/Al阴极界面，将启亮电压降至2.8V，并在电压扫描过程中保持亮度不衰减；而无EIL器件仅在首次电压扫描时出现电致发光，后续扫描中发光强度几乎归零。结合物理器件模拟与密度泛函理论计算，我们证实这些现象源于阴极电子注入势垒的降低。