有机无机杂化钙钛矿的制备及其光电磁性能研究

发布时间：2021-06-16 18:08

　　近年来,有机无机杂化钙钛矿材料以其优异的光电性能,在光调控器件上得到广泛的应用。但是由于工艺限制,制备大面积质量均匀、结晶良好的有机无机杂化钙钛矿材料薄膜仍然是目前的研究难点。因此,本文针对该问题进行了相关研究,系统分析了该类钙钛矿材料的光学响应特性,并制备出有机无机杂化钙钛矿太赫兹超材料,实现了光动态调谐。研究内容如下:1.使用旋涂—化学气相沉积法来制备有机无机杂化钙钛矿材料,系统研究了前驱基底的制备方法对样品形貌的影响,通过原子力显微镜、拉曼光谱、光致发光光谱、紫外吸收光谱等方法进行表征。成功获得了大面积、均匀、高质量的有机无机杂化钙钛矿薄膜。2.对有机无机杂化钙钛矿样品进行宽频光泵浦光探测以及500nm光泵浦太赫兹探测来探究其超快光响应特性。结果显示:宽频光探测下,在738nm以及496nm处产生了漂白信号,分别为表层价带以及深层价带至导带电子跃迁导致;太赫兹探测下,对比碘化铅超快响应特性得知496nm处的吸收大部分来自于残余的碘化铅晶体。分析两种测试系统下信号的衰变过程,得出光泵浦后激子产生与复合的机理:高速复合阶段主要由于单分子复合以及双分子复合导致,缓速复合阶段则主要是俄歇... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一步旋涂法制备流程[27]

(a)共蒸法制备示意图，(b)共蒸法制备钙钛矿样品与旋涂法样品SEM对比图[29]

哈尔滨理工大学理学硕士学位论文--3(2)共蒸法2013年，Snaith等人通过双源共蒸法真空蒸发PbCl2和GH3NH3I两种物质在衬底上反应成膜，再通过150℃退火后使得钙钛矿样品晶粒融合，获得了高质量的薄膜[29]。图1-2(a)共蒸法制备示意图，(b)共蒸法制备钙钛矿样品与旋涂法样品SEM对比图[29]Fig.1-2(a)SchematicdiagramofCOevaporationmethod,(b)SEMcomparisonofperovskitesamplespreparedbyCOevaporationmethodandsamplespreparedbyspincoatingmethod[29]2014年，Lin等人改进共蒸法，通过沉积时对基底进行加热，同时对甲基碘化铵加热，当前后者温度分别为75oC、85oC时，可制备出高结晶质量、成膜均匀的薄膜[30]。共蒸法制备的样品表现出更高的致密度以及高均匀、高覆盖等优点，但相比其他制备方法，该方法设备成本高昂，很难投入到工业化生产中。图1-3Lin等人制备的有机无机杂化钙钛矿薄膜[30]Figure1-3OrganicperovskitefilmspreparedbyLin[30](3)化学气相沉积法基于共蒸法的研究基础，研究者们逐渐发展出了化学气相沉积法：一步气相沉积法：一步法就是将两种反应物放置在不同位置加热到蒸发温度，通过气相输运在基底上反应沉积，直接得到有机无机杂化钙钛矿晶体。2015年，Shi等人提出了利用化学气相沉积法在石英管中同时加热PbCl2和CH3NH3Cl，在低压条件下，实现基于云母衬底的钙钛矿生长。通过控制两种物


本文编号：3233542