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TWI649265B - 鈣鈦礦結構、應用其之電子裝置、及相關之光電轉換層的製造方法 - Google Patents

鈣鈦礦結構、應用其之電子裝置、及相關之光電轉換層的製造方法 Download PDF

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TWI649265B
TWI649265B TW107104276A TW107104276A TWI649265B TW I649265 B TWI649265 B TW I649265B TW 107104276 A TW107104276 A TW 107104276A TW 107104276 A TW107104276 A TW 107104276A TW I649265 B TWI649265 B TW I649265B
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perovskite structure
perovskite
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詹鈞翔
李欣浤
范鐸正
江啟聖
蔡庭瑋
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友達光電股份有限公司
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Abstract

一種鈣鈦礦結構，設置於一基板。鈣鈦礦結構包括複數個晶粒。複數個晶粒實質上具有介於3微米(μm)與5微米(μm)之範圍內的尺寸。晶粒的材料為ABX3，其中A包括銫、甲胺、甲脒之其中至少一者，B包括鉛、錫、和鍺之其中至少一者，X包括氯、溴、和碘之其中至少一者。

Description

鈣鈦礦結構、應用其之電子裝置、及相關之光電 轉換層的製造方法
本發明是有關於一種鈣鈦礦結構、應用其之電子裝置、及相關之光電轉換層的製造方法。
鈣鈦礦材料具有獨特的光電特性，在許多領域中作為光電轉換的結構展現出了極佳的效率。並且，鈣鈦礦結構還有原料用量少、製程容易、成本低等優點。因此，目前正有許多人致力於將其應用於各種光電轉換領域，諸如顯示器、發光二極體裝置、太陽能電池等等。然而目前製作鈣鈦礦結構的方法難以量產化。
本發明提供一種可將鈣鈦礦結構量產化的製造方法，及應由此種方法形成的鈣鈦礦結構及電子裝置。
在本發明的一方面，提供一種鈣鈦礦結構。鈣鈦礦結構設置於一基板。該鈣鈦礦結構包括複數個晶粒。該些晶粒實 質上具有介於約3微米(μm)與約5微米(μm)之範圍內的尺寸。晶粒的材料為ABX3，其中A包括銫(Cs)、甲胺、和甲脒之其中至少一者，B包括鉛、錫、和鍺之其中至少一者，X包括氯、溴、和碘之其中至少一者。
在本發明的另一方面，提供一種電子裝置。該電子裝置包括一根據實施例的鈣鈦礦結構、一電洞源層、和一電子源層。鈣鈦礦結構設置於電洞源層與電子源層之間。
在本發明的又一方面，提供一種光電轉換層的製造方法。該製造方法包括下列步驟。首先，以一極性溶劑溶解一AX前驅物和一BX2前驅物，形成一鈣鈦礦前驅物混合溶液，其中A包括銫、甲基胺、和甲脒之其中至少一者，B包括鉛、錫、和鍺之其中至少一者，X包括氯、溴、和碘之其中至少一者。在一基板上塗佈鈣鈦礦前驅物混合溶液，形成一鈣鈦礦前驅物層。接著，對於鈣鈦礦前驅物層進行一真空閃蒸步驟(vacuum flash process)，以移除極性溶劑且形成一光電轉換層。真空閃蒸步驟是藉由一抽真空設備將一反應容器中之氣壓從大氣壓降低至10-1托(torr)~10-3托(torr)。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
100‧‧‧鈣鈦礦結構
102‧‧‧晶粒
104‧‧‧表面
200‧‧‧基板
202‧‧‧電洞源層
204‧‧‧電子源層
300‧‧‧載板
302‧‧‧步驟
304‧‧‧步驟
306‧‧‧步驟
400‧‧‧抽真空設備
402‧‧‧腔室
404‧‧‧開口
406‧‧‧扣環
408‧‧‧載台
410‧‧‧抽氣孔
412‧‧‧快速接頭
414‧‧‧真空幫浦
416‧‧‧調節閥
420‧‧‧擋板
422‧‧‧孔洞
D‧‧‧尺寸
第1A~1B圖為一根據實施例之鈣鈦礦結構的示意圖； 第2圖為一根據實施例之鈣鈦礦結構的製造方法的流程圖；第3圖為一根據實施例之應用於鈣鈦礦結構的製造方法中的抽真空設備的示意圖；第4A~4B圖示出第一實施例之鈣鈦礦結構的原子力顯微鏡觀察結果；第5A~5C圖示出第二實施例之鈣鈦礦結構的原子力顯微鏡觀察結果；第6A~6B圖示出第一比較例之鈣鈦礦結構的原子力顯微鏡觀察結果；第7A~7B圖示出第二比較例之鈣鈦礦結構的原子力顯微鏡觀察結果；第8圖示出第一實施例之鈣鈦礦結構的X光繞射分析結果；第9圖示出第二實施例之鈣鈦礦結構的X光繞射分析結果；第10圖示出第一比較例之鈣鈦礦結構的X光繞射分析結果；第11圖示出第二比較例之鈣鈦礦結構的X光繞射分析結果；第12圖為一根據實施例之電子裝置的一部分的示意圖；第13圖示出第二實施例、第一比較例、和第二比較例之鈣鈦礦結構的發光-電壓曲線。
在所附圖式中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在整個說明書中，相同的元件符號表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域、或基板的元件被稱為 在另一元件「上」或「連接到」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者也可以存在中間元件。相反地，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，「連接」可以指物理及/或電性連接。再者，「電性連接」或「耦接/合」可為二元件間存在其它元件。
本文使用的「約」、「近似」、「實質上」、或「大致上」包括所述值和在本發明所屬技術領域中具有通常知識者確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即，測量系統的限制)。例如，「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30%、±20%、±10%、±5%內。再者，本文使用的「約」、「近似」、或「實質上」可依光學性質、蝕刻性質、或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。
除非另有定義，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬技術領域中具有通常知識者通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
以下將參照所附圖式對於根據實施例之畫素結構基 板進行詳細說明。並且，圖式中可能省略部分元件。一實施例中的元件和特徵，能夠與另一實施例的元件和特徵組合，然而並未對此作進一步的列舉。
在本發明的一方面，提供一種鈣鈦礦結構。請參照第1A~1B圖，其繪示一根據實施例之鈣鈦礦結構100，其中第1A圖為上視圖，第1B圖為側視圖。鈣鈦礦結構100設置於一基板200。在此，基板200可以是單純支撐用的基板，也可以是具有電子/電洞傳輸功能的膜層。舉例來說，基板200可為一晶圓、一矽基板、一陽極層、一陰極層、一電洞源層、或一電子源層，無須特別限制。基板200與鈣鈦礦結構100可配置或不配置其他結構，然本發明不以此為限。
鈣鈦礦結構100包括複數個晶粒102。晶粒102的材料為ABX3，其中A包括銫(Cs)、甲胺(methylamine，例如：CH3NH2)及其衍生物、和甲脒(formamidine，例如：H2N-CH=NH或者表示為HC(=NH)NH2)及其衍生物、或其它合適的材料之其中至少一者，B包括鉛(Pb)、錫(Sn)、和鍺(Ge)、或其它合適的材料之其中至少一者，X包括氯(Cl)、溴(Br)、和碘(I)、或其它合適的材料之其中至少一者。於本實施例之ABX3中，A包括銫(Cs)、甲胺(methylamine，例如：CH3NH2)及其衍生物、和甲脒(formamidine，例如：H2N-CH=NH或者表示為HC(=NH)NH2)及其衍生物、或其它合適的材料之其中一者，B包括鉛(Pb)、錫(Sn)、和鍺(Ge)、或其它合適的材料之其中一者，X包括氯(Cl)、 溴(Br)、和碘(I)、或其它合適的材料之其中一者為範例，但不限於此。於部份實施例之ABX3中，A包括銫(Cs)、甲胺(methylamine，例如：CH3NH2)及其衍生物、和甲脒(formamidine，例如：H2N-CH=NH或者表示為HC(=NH)NH2)及其衍生物、或其它合適的材料之其中一者，B包括鉛(Pb)、錫(Sn)、和鍺(Ge)、或其它合適的材料之其中至少一者，X包括氯(Cl)、溴(Br)、和碘(I)、或其它合適的材料之其中一者，例如：當ABX3之B存在鉛(Pb)與錫(Sn)且前述其中一種成份(例如：鉛)可佔據在ABX3中B只有錫成份之位置，而前述二者成份之多寡依設計需求而變更。同理，當ABX3中A及/或X同時包含至少二種成份時，可參閱前述描述。
晶粒102的尺寸D可實質上介於約3微米(μm)與約5微米(μm)之範圍內。在此，「實質上」意味著絕大多數的晶粒102具有在所定義之範圍內的尺寸D，例如在基板200上之部份鈣鈦礦結構100之單位表面積下，約90%以上的晶粒102具有介於約3微米與約5微米之範圍內的尺寸D，其中鈣鈦礦結構100之單位表面積為選取基板200上的部分面積，舉例而言約10微米(μm)×10微米(μm)為單位表面積。根據一些實施例，尺寸D可定義為晶粒102在鈣鈦礦結構100的一平面(包括表面和剖面)上於一選定之方向上二點連接實質上最大距離，如第1A圖所示，其可藉由顯微鏡例如掃描式電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)或其它合適的顯微鏡觀測而得。晶粒102的尺寸D的實質上一致 性或實質上均一性高有利於鈣鈦礦結構100在許多方面的應用，例如在光電轉換方面可有利於載子傳輸均一性。此外，晶粒尺寸D稍大相對的也減少了晶粒介面缺陷數量，例如與後續對比例所形成之鈣鈦礦結構相比，本揭露的實施例晶粒介面缺陷數量以定性方式的表示可減少至少約60%。
在一些實施例中，鈣鈦礦結構100之部份表面104具有中心線平均粗糙度(Ra)為約14奈米(nm)以下且大於約0奈米。在一些實施例中，鈣鈦礦結構100之部份表面104具有最大粗糙度(Rmax)小於約80奈米且大於約0奈米，例如小於約50奈米且大於約0奈米。鈣鈦礦結構100之表面104的粗糙度低，例如Ra值在約14奈米以下，有利於載子均一性傳輸。
當進行X光繞射(XRD)分析時，鈣鈦礦結構100之鈣鈦礦相具有一最大峰值I1(例如：主要產物的訊號的最大峰值(例如：強度a.u.))，雜相具有一最大峰值I2(例如：雜質的訊號或附產物的訊號綜合來說的最大峰值(例如：強度a.u.))。鈣鈦礦相即晶粒102的材料確實形成ABX3鈣鈦礦結構，雜相可能源於所用的材料本身並未形成鈣鈦礦結構而是形成其他結構、或與空氣中氧氣反應等等所形成的雜質。理論上，當鈣鈦礦結構100完全由鈣鈦礦相構成，雜相的訊號應接近0，因此鈣鈦礦相的最大峰值I1與雜相的最大峰值I2的比值I1/I2(無單位)較佳接近無限大，即主要產物純度極高。實際操作上，受限於製程與XRD分析儀器等因素，在一些實施例中，鈣鈦礦結構100之鈣鈦礦相的最 大峰值I1與雜相的最大峰值I2的比值I1/I2較佳介於約4.7與約10之間。
在本發明的一方面，鈣鈦礦結構100可包含一光電轉換層。舉例來說，鈣鈦礦結構100整體可為一光電轉換層。光電轉換層將光能轉成電能或將電能轉成光能，例如是一發光層、一光敏層、或一波長轉換層、或其它可適用的膜層，但不受限於此。所述光電轉換元件進而可應用於電子裝置中，例如鈣鈦礦LED(perovskite LED,PeLED)或鈣鈦礦太陽能電池等等。
在本發明的又一方面，提供一種鈣鈦礦結構的製造方法。該鈣鈦礦結構特別是一光電轉換層。請參照第2圖，其為此種製造方法的流程圖。
首先，在步驟302，以一極性溶劑溶解一AX前驅物和一BX2前驅物，形成一鈣鈦礦前驅物混合溶液，其中A包括銫(Cs)、甲基胺(例如：CH3NH2)及其衍生物、和甲脒(例如：H2N-CH=NH或者表示為HC(=NH)NH2)及其衍生物、或其它合適的材料之其中至少一者，B包括鉛(Pb)、錫(Sn)、和鍺(Ge)、或其它合適的材料之其中至少一者，X包括氯(Cl)、溴(Br)、和碘(I)、或其它合適的材料之其中至少一者。在一些實施例中，AX前驅物和BX2前驅物分別可為約0.1莫耳~約5莫耳，例如：約0.1莫耳~約5莫耳之AX前驅物與約0.1莫耳~約5莫耳之BX2前驅物二者可採任意適合的比例混合。其中，莫耳=(質量/原(分)子量)。於部份實施例中，為了讓計算出莫耳較為穩定，則莫耳=[(質量/1 個原(分)子的質量)/6×1023(個)]。根據一些實施例，極性溶劑可為有機極性溶劑，例如N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、或其它合適的溶劑，但不受限於此。
在步驟304，在一基板上塗佈鈣鈦礦前驅物混合溶液，形成一鈣鈦礦前驅物層。舉例來說，可使用旋轉塗佈(spin coating)、含浸塗佈(dip coating)等等，無須特別限制。
在步驟306，對於鈣鈦礦前驅物層進行一真空閃蒸步驟(vacuum flash process)，以移除極性溶劑且形成一鈣鈦礦結構，其特別是一光電轉換層。真空閃蒸步驟可以是藉由一抽真空設備將一反應容器(未標示)或者是腔室402中之氣壓從大氣壓降至氣壓小於或實質上等於約10-1托(torr)，例如是約10-1托(torr)~約10-3托(torr)。在一些實施例中，舉例而言，將氣壓從大氣壓降低至預定氣壓(例如：約10-1torr)後開始計時一段時間(例如：約1分鐘~約60分鐘)，於該段時間內仍繼續地以相同的抽真空手段(例如：如第3圖所示之真空幫浦414)來降低氣壓(例如：小於或實質上等於約10-1托(torr)，例如是約10-1托(torr)~約10-3托(torr))。在一些實施例中，真空閃蒸步驟的溫度以室溫為範例，然本發明並不以此為限。
現在請參照第3圖，其繪示一根據實施例之抽真空設備400。根據一些實施例，抽真空設備400可包括一抽氣孔410和一擋板420，其中，擋板420配置於抽氣孔410與形成有鈣鈦礦前驅物層的基板(未繪示於第3圖)之間，且擋板420包括複數個孔洞 422。舉例而言，抽真空設備400可包括一腔室402。腔室402可具有一開口404，其可供基板(未繪示於第3圖)與檔板420進出。開口404可藉由O形環(O-ring)與扣環406密封。腔室402中可配置一載台408。反應容器(未繪示於第3圖)和/或基板(未繪示於第3圖)在處理期間置於載台408上。腔室402係透過抽氣孔410抽真空。抽氣孔410可經由快速接頭412連接至一真空幫浦414，並可在路徑上配置調節閥416(例如：手動或自動調節閥)。藉由配置具有孔洞422的擋板420，可使得鈣鈦礦前驅物層在極性溶劑被移除而形成鈣鈦礦結構的過程中，可處於較為均勻的氣壓環境下。在一些實施例中，孔洞422的尺寸實質上為1毫米(mm)~10毫米(mm)，但不限於此。
值得注意的是，在步驟306中，無須額外通入氣體來將抽真空設備400中的氣壓維持在一特定低壓下，而只是通過單純地抽氣使得抽真空設備400中的氣壓連續性地降低，即可達成良好的極性溶劑移除效果，因此，可形成尺寸大小的一致性高的晶粒，且非鈣鈦礦相的雜相所佔比例極低，鈣鈦礦結構還可具有相當低的表面粗糙度中之中心線平均粗糙度(Ra)，例如：Ra值低於約14奈米(nm)。
為了使本發明的效果更為明顯，以下將提供數個關於所述鈣鈦礦結構的實施例與對照用的比較例進行說明。
[樣品製備]
[實施例1]
在一玻璃基板上沉積形成銦錫氧化物(ITO)層。在ITO層上旋轉塗佈形成氧化鎳(NiO)層。準備甲基胺溴化合物(MABr)前驅物(例如：Sigma-Aldrich,Methylammonium bromide)和鉛溴化合物(例如：Sigma-Aldrich,Lead(II)bromide)前驅物為範例，以約1.07：1的莫耳比例，使用極性溶劑溶解二者，形成鈣鈦礦前驅物混合溶液。在氧化鎳(NiO)層上旋轉塗佈鈣鈦礦前驅物混合溶液，形成鈣鈦礦前驅物層。接著，將樣品置入如參照第3圖所述之抽真空設備中，進行真空閃蒸步驟，但不配置如第3圖所示之隔板(或稱為擋板420)。真空閃蒸步驟是利用抽真空設備將反應容器(未標示)或者是腔室402中之氣壓從大氣壓降至氣壓小於或實質上等於約10-1托(torr)，例如是約10-1托(torr)~約10-3托(torr)後計時約1分鐘。藉此，形成具有鈣鈦礦結構的第一樣品。在第一樣品的鈣鈦礦結構上沉積形成1,3,5-三(1-苯基-1H-2-苯並咪唑基)苯(1,3,5-tris(N-phenylbenzimiazole-2-yl)benzene，TPBI)層。在TPBI層上沉積形成氟化鋰/鋁(LiF/Al)層，形成第二樣品。
[實施例2]
以類似於實施例1的方式製備樣品，但在真空閃蒸步驟的過程中，於抽真空設備400中配置孔洞422大小為約1毫米(mm)的隔板(或稱為擋板420)。
[比較例1]
比較例1使用一步法方式製備樣品，包括先藉由溶 劑混合鹵基前驅物，將混合後的前驅物塗佈至基板上，再利用加熱去除溶劑，以形成鈣鈦礦層。與實施例1的製備方式差別在形成鈣鈦礦前驅物層之後，不進行真空閃蒸步驟，而是加溫至約90℃後，維持約10分鐘以除去極性有機溶劑。
[比較例2]
比較例2使用反溶劑法方式製備樣品，使用反溶劑(或稱為負溶劑或逆溶劑，nonsolvent)，例如：非極性有機溶劑去除前述前驅物的極性溶劑。與實施例1的製備方式差別在形成鈣鈦礦前驅物層之後，不進行真空閃蒸步驟，而是滴加非極性有機溶劑(或稱反溶劑)以除去極性溶劑。
[樣品觀察與量測]
[原子力顯微鏡觀察和量測]
使用原子力顯微鏡(例如：Bruker,DI D3100)掃描約10μm×10μm之單位表面積，分析各實施例和比較例的第一樣品，觀察各第一樣品之鈣鈦礦結構的晶粒尺寸，並計算其平均值。其中，解析度為512*512畫素(pixels)為範例，但不限於此。又以原子力顯微鏡掃描約10μm之單位長度，量測各第一樣品之鈣鈦礦結構之表面粗糙度中之中心線平均粗糙度(Ra)與最大粗糙度(Rmax)。第一實施例之鈣鈦礦結構、第二實施例之鈣鈦礦結構、第一比較例之鈣鈦礦結構、和第二比較例之鈣鈦礦結構的原子力顯微鏡觀察和量測結果，分別示於第4A~4B圖、第5A~5C圖、第6A~6B圖、和第7A~7B圖，並整理於表1。其中，在第4A~7A 圖可見其橫向尺寸(例如：約10μm)，縱向的濃淡軸表示深度差異(單位為奈米(nm))。
[X光繞射分析]
使用X光繞射儀(例如：Bruker,D8 Discover)分析各第一樣品之鈣鈦礦結構。以銅(Cu,Kα波長為約0.154nm)作為X光射線，且操作條件，例如：以電壓約40kV、電流約40mA，及掃描2θ角約為5°~55°來操作，但不限於此。其中，以銅作為X光射線係指通過高能X射線輻射銅靶，產生多個特徵波長的螢光X射線，且主要成分是波長為約0.154nm的射線，其可被稱為Kα射線或CuKα射線。第一實施例之鈣鈦礦結構、第二實施例之鈣鈦礦結構、第一比較例之鈣鈦礦結構、和第二比較例之鈣鈦礦結構的X光繞射分分析結果，分別示於第8圖、第9圖、第10圖、和第11圖，並整理於表1。
[結果與討論]
從第4A~4B圖至第7A~7B圖及表1可知，根據實施例的鈣鈦礦結構可具有更一致的晶粒尺寸及相對低的表面粗糙度。 請特別參照第5C圖，該圖中標示了所觀察到之各晶粒尺寸，可以清楚看到第二實施例之鈣鈦礦結構在原子力顯微鏡觀察到的單位面積下，可觀察到的完整晶粒的尺寸分別約為4.11微米、3.55微米、3.93微米、3.47微米、和3.83微米，皆約介於3微米與5微米的範圍內。另外，從從第8圖至第11圖及表1可知，在根據前述實施例的鈣鈦礦結構，基本上都是形成鈣鈦礦相，相較於前述比較例而言，雜相的訊號強度大幅降低，亦即雜相的比例大幅降低。
在本發明的另一方面，提供一種電子裝置10。請參照第12圖，其繪示一根據實施例之電子裝置10的一部分。電子裝置10包括根據任一實施例之鈣鈦礦結構100、一電洞源層202、和一電子源層204。在一些實施例中，電子裝置10可包括一載板300，前述元件配置於其上。於一些實施例中，鈣鈦礦結構100設置於電洞源層202與電子源層204之間，其中電洞源層202或電子源層204任一層可以視為第1B圖中的基板200。電洞源層202、鈣鈦礦結構100與電子源層204依序從載板300之內表面堆疊，其中載板300可以是硬質基板，例如是但不限於玻璃基板、藍寶石基板或其它合適的基板。在另一些實施例中，載板300也可以是軟質基板，例如是但不限於可撓式基板(flexible substrate)或其它合適的基板。電洞源層202可位於陽極側，例如電洞源層202可配置於一陽極層(未繪示)與鈣鈦礦結構100之間，但不受限於此。在一些 實施例中，電洞源層202為一電洞傳輸層及/或一電洞注入層。電子源層204可位於陰極側，例如電子源層204可配置於一陰極層(未繪示)與鈣鈦礦結構100之間，但不受限於此。在一些實施例中，電子源層204為一電子傳輸層及/或一電子注入層。
舉例來說，陽極層可為單層或多層結構，且其材料可使用銦錫氧化物(ITO)或其它合適的材料，電洞傳輸層可為單層或多層結構，且其材料可使用聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(4,4'-(N-(4-仲丁基苯基)二苯胺)(TFB)、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1'-聯苯基]-4,4'-二胺(TPD)、1,3,5-三(1-苯基-1H-2-苯並咪唑基)苯(TPBI)、聚(9,9-二辛基芴)(F8)、聚(3,4-並乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)、氧化鎳(NiO)、或其它合適的材料，電洞注入層可為單層或多層結構，且其材料可使用酞菁銅(CuPc)、鈦氧基酞菁(TiOPc)、4,4',4"-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4',4"-三[2-萘基苯基氨基]三苯基胺(2-TNATA)、或其它合適的材料，電子傳輸層可為單層或多層結構，且其材料可使用氧化鋅/聚乙烯亞胺(ZnO：PEI)、(6,6)-苯基-C61丁酸甲酯(PC61BM)、二氧化鈦(TiO2)、1,3,5-三(1-苯基-1H-2-苯並咪唑基)苯(TPBI)、或其它合適的材料，電子注入層可為單層或多層結構，且其材料可使用氟化鋰(LiF)、鎂酞菁(MgPc)、氟化鎂(MgF2)、三氧化二鋁(Al2O3)，陰極可為單層或多層結構，且其材料可使用鋁(Al)、鎂-銀合金(Mg/Ag)、或其它合適的材料。根據一些實施例，電子裝 置10可為一顯示器、一發光二極體裝置、一背光裝置、一磷光裝置、或一太陽能電池、或其它合適用途的電子裝置，但不受限於此。
為了使本發明的效果更為明顯，以下將提供數個關於所述電子裝置的實施例與對照用的比較例進行說明。
[樣品製備]
取各實施例和比較例的第一樣品。在第一樣品的鈣鈦礦結構上沉積形成1,3,5-三(1-苯基-1H-2-苯並咪唑基)苯(TPBI)層。在TPBI層上沉積形成氟化鋰/鋁(LiF/Al)層，形成第二樣品。
[發光-電壓曲線量測]
使用SMU儀器(例如：SourceMeter，Keithley，Model：2400)，量測第二實施例、第一比較例、和第二比較例之第二樣品(例如：於電子裝置中)的發光-電壓曲線，示於第13圖。
[結果與討論]
請參照第13圖，第二實施例的鈣鈦礦結構，在施加同樣的電壓的情況下，可較比較例的鈣鈦礦結構發出更強的光，在施加約7V大小的電壓時的輝度(單位：cd/m2)甚至可達約106,376cd/m2。這意味著根據實施例的鈣鈦礦結構係更有利於將電能轉成光能的應用如PeLED等等。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者， 在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種鈣鈦礦結構，設置於一基板，該鈣鈦礦結構包括：複數個晶粒，該些晶粒實質上具有介於3微米(μm)與5微米(μm)之範圍內的尺寸，該些晶粒的材料為ABX3，其中A包括銫、甲胺、和甲脒之其中至少一者，B包括鉛、錫、和鍺之其中至少一者，X包括氯、溴、和碘之其中至少一者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦結構，其中在該基板上之部份該鈣鈦礦結構之單位表面積下，90%以上的該些晶粒具有介於3微米(μm)與5微米(μm)之範圍內的尺寸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦結構，其中，該鈣鈦礦結構之部份表面具有中心線平均粗糙度(Ra)為14奈米(nm)以下且大於0奈米。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦結構，其中，該鈣鈦礦結構之部份表面具有最大粗糙度(Rmax)小於80奈米(nm)且大於0奈米。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦結構，其中，該鈣鈦礦結構之部份表面具有最大粗糙度(Rmax)小於50奈米(nm)且大於0奈米。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦結構，其中，該鈣鈦礦結構包含一光電轉換層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦結構，其中，當進行X光繞射分析時，該鈣鈦礦結構之鈣鈦礦相的最大峰值I1與雜相的最大峰值I2的比值I1/I2介於4.7與10之間。
  8. 一種電子裝置，包括：如申請專利範圍第1~7項中任一項所述之鈣鈦礦結構；以及一電洞源層和一電子源層，其中該鈣鈦礦結構設置於該電洞源層與該電子源層之間。
  9. 一種光電轉換層的製造方法，包括：以一極性溶劑溶解一AX前驅物和一BX2前驅物，形成一鈣鈦礦前驅物混合溶液，其中A包括銫、甲基胺、和甲脒之其中至少一者，B包括鉛、錫、和鍺之其中至少一者，X包括氯、溴、和碘之其中至少一者；在一基板上塗佈該鈣鈦礦前驅物混合溶液，形成一鈣鈦礦前驅物層；以及對於該鈣鈦礦前驅物層進行一真空閃蒸步驟，以移除該極性溶劑且形成一鈣鈦礦結構，該鈣鈦礦結構是一光電轉換層，其中該真空閃蒸步驟是藉由一抽真空設備將一反應容器中之氣壓從大氣壓降低至10-1torr~10-3torr；其中該鈣鈦礦結構包括複數個晶粒，該些晶粒實質上具有介於3微米(μm)與5微米(μm)之範圍內的尺寸。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之製造方法，其中該抽真空設備包括一抽氣孔和一擋板，該擋板配置於該抽氣孔與形成 有該鈣鈦礦前驅物層的該基板之間，該擋板包括複數個孔洞，該些孔洞的尺寸實質上為1毫米(mm)~10毫米(mm)。
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