无机钙钛矿单晶的制备及薄膜光学结构的研究

发布时间：2020-12-14 17:13

　　钙钛矿是直接带隙的半导体材料,在可见光范围内具有高的吸收系数。钙钛矿作为太阳能电池（PSC）的功能层材料,具有很大的应用潜力,其能量转换效率从2009年的3.8%提高到2017年的22.1%。钙钛矿材料还具有载流子扩散距离长、带隙可调控、载流子寿命长、制备工艺简单等优点,除应用在钙钛矿太阳能电池以外,也可广泛应用于钙钛矿发光二极管（LED）、钙钛矿微激光器（Microlaser）、钙钛矿光电探测器（Photodetector）以及光学增益的超表面（Metasurface）等。目前,有机-无机杂化钙钛矿材料已经有了广泛和深入的研究,但由于其热稳定性差、遇水结构易破坏等特点,本文主要研究无机钙钛矿单晶的制备、光电性能和钙钛矿薄膜的光学结构。本文分析了影响无机钙钛矿单晶的制备条件,提出改变不良溶剂二氯甲烷（CH₂Cl₂）的挥发方向和生长环境的压力,避免钙钛矿单晶从溶液中快速过饱和析出,减缓钙钛矿单晶生长速度,利用改进的一步溶液法制备出高质量的无机钙钛矿（CsPbBr₃）单晶,用原子力显微镜（AFM）测试其粗糙度只有1.02 n... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钙钛矿材料的结构

1-4 a）全无机钙钛矿薄膜 LED 结构；b）工艺改进前全无机钙钛矿薄膜形貌（SE和 LED 发光图；c）工艺改进后全无机钙钛矿薄膜形貌（SEM）和 LED 发光图[24.3.3 钙钛矿微激光器自从 20 世纪中叶半导体固体激光器发明以来，激光已经成为我们日常中无处不在的一部分。溶液法制备增益介质（例如：有机聚合物和胶体点）提供了低成本、可持续生产、适用于柔性和可穿戴光电子器件的优入这一领域进的新材料是金属卤化物钙钛矿。早在 2014 年，实现了多晶

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文保低阈值泵浦的平面内激光有足够的增益和有效的光反馈，报道的品质因子大约为 1300。这些平面的钙钛矿微盘也可以很容易地转移到导电基底上，如Si、Au、ITO 等，适合芯片集成。如图 1-5 a）是六边形钙钛矿单晶微盘发光模式示意图，为回音壁模式（WGM），1-5 b）是其近红外激光谱。

【参考文献】：
期刊论文
[1]钙钛矿（ABX3）型结构畸变的几何描述及其应用[J]. 秦善,王汝成.  地质学报. 2004(03)

博士论文
[1]CH3NH3PbI3成膜行为调控及对钙钛矿太阳能电池性能影响机制研究[D]. 陈鹏.东北师范大学 2016



本文编号：2916713