[发明专利]单一载流子多孔膜支架及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种单一空穴多孔膜支架，其特征在于，包括：第一电极，沉积在第一电极上的空穴传输层，沉积在空穴传输层上的多孔绝缘支架层，以及沉积在多孔绝缘支架层上的多孔电极层；

所述第一电极用作导电基底；所述空穴传输层用于传输空穴并阻挡电子的通过；所述多孔绝缘支架层用于隔开空穴传输层与多孔电极层，同时用于填充半导体材料；所述多孔电极层用作第二电极，同时用于填充所述半导体材料，所述半导体材料能够连接空穴传输层与多孔电极层以构成空穴传输通路；所述半导体材料为可溶液加工半导体或可熔融加工半导体。

2.根据权利要求1所述的一种单一空穴多孔膜支架，其特征在于，所述第一电极选自导电玻璃；所述空穴传输层选自氧化镍、氧化钼和氧化石墨烯中的一种或多种；所述多孔绝缘支架层选自氧化锆、氧化硅、氧化铝和钛酸钡中的一种或多种；所述多孔电极层选自石墨、石墨烯、炭黑、活性炭和导电氧化物纳米颗粒中的一种或多种组成。

3.一种如权利要求1或2所述的单一空穴多孔膜支架的制备方法，其特征在于，通过在所述第一电极上依次沉积所述空穴传输层、所述多孔绝缘支架层和所述多孔电极层，制得所述单一空穴多孔膜支架，其中，所述沉积方式为刮涂、喷涂、旋涂、狭缝涂布或丝网印刷沉积。

4.一种如权利要求1或2所述的单一空穴多孔膜支架的应用方法，其特征在于，应用于空间电荷限制电流测试，具体应用方法为：

将半导体材料的溶液填充于所制备的所述多孔绝缘支架层和所述多孔电极层中，并去除溶剂，得到空间电荷限制电流器件；或者，将所述半导体材料的熔融物填充于所制备的所述多孔绝缘支架层和所述多孔电极层中，并冷却凝固，得到空间电荷限制电流器件；

采用所述空间电荷限制电流器件对所述半导体材料进行空间电荷限制电流测试，以分析填充在多孔绝缘支架层和多孔电极层中的半导体材料的性能，包括空穴迁移率、空穴浓度和缺陷态密度。

5.一种单一电子多孔膜支架，其特征在于，包括：第一电极，沉积在第一电极上的第一电子传输层，沉积在第一电子传输层上的多孔绝缘支架层，沉积在多孔绝缘支架层上的多孔第二电子传输层，沉积在多孔第二电子传输层上的多孔电极层；

所述第一电极用作导电基底；所述第一电子传输层用于传输电子并阻挡空穴的通过；所述多孔绝缘支架层用于隔开第一电子传输层与多孔第二电子传输层，同时用于填充半导体材料；所述第二电子传输层用于传输电子，同时用于填充所述半导体材料；所述多孔电极层用作第二电极，同时用于填充所述半导体材料，所述半导体材料能够连接第一电子传输层与多孔第二电子传输层以构成电子传输通路，所述半导体材料为可溶液加工半导体或可熔融加工半导体。

6.根据权利要求5所述的单一电子多孔膜支架，其特征在于，其特征在于，所述第一电极选自导电玻璃；所述第一电子传输层选自二氧化钛、氧化锌、二氧化锡、三氧化二锡、四氧化三锡、锡酸钡和锡酸锌中的一种或多种；所述多孔绝缘支架层选自氧化锆、氧化硅、氧化铝和钛酸钡中的一种或多种；所述第二电子传输层选自二氧化钛、氧化锌、二氧化锡、三氧化二锡、四氧化三锡、锡酸钡和锡酸锌中的一种或多种；所述多孔电极层选自石墨、石墨烯、炭黑、活性炭、导电氧化物纳米颗粒中的一种或多种。

7.一种如权利要求5或6所述的单一电子多孔膜支架的制备方法，其特征在于，通过在所述第一电极上依次沉积所述第一电子传输层、所述多孔绝缘支架层、多孔的所述第二电子传输层和所述多孔电极层，制得所述单一电子多孔膜支架；其中，所述沉积方式为刮涂、喷涂、旋涂、狭缝涂布或丝网印刷沉积。

8.一种如权利要求5或6所述的单一电子多孔膜支架的应用方法，其特征在于，应用于空间电荷限制电流测试，具体应用方法为：

将半导体材料的溶液填充于所制备的所述多孔绝缘支架层、多孔的所述第二电子传输层和所述多孔电极层中，并去除溶剂，得到空间电荷限制电流器件；或者，将所述半导体材料的熔融物填充于所制备的所述多孔绝缘支架层、多孔的所述第二电子传输层和所述多孔电极层中，并冷却凝固，得到空间电荷限制电流器件；

采用所述空间电荷限制电流器件对所述半导体材料进行空间电荷限制电流测试，以分析填充在多孔绝缘支架层、第二电子传输层和多孔电极层中的半导体材料的性能，包括电子迁移率、电子浓度、缺陷态密度。