CsBr-PbBr 2 体系中的相转变及CsPbBr 3 纳米线的制备与光学性能
发布时间：2021-10-26 08:14
卤化物钙钛矿材料在光伏器件应用上取得了巨大的成就,这得益于其具有高的光吸收率、优异的输运性质和对缺陷的高容忍度。近两年发展起来的纯无机钙钛矿材料则在发光器件中表现出独特的优势,掀起了新一轮研究热潮,因而需要对该体系材料的可控制备、发光机理展开更深入的研究。目前钙钛矿材料的合成方法主要是溶液法,但是溶剂的参与导致在合成CsPbBr3的同时有杂相Cs4PbBr6和CsPb2Br5的产生,理解这三种化合物的形成机理和转化关系是实现高性能光电器件的前提。此外,钙钛矿纳米材料由于空间的限域效应,带来更强的电子-空穴波函数的交叠,导致辐射复合速率的增加,是非常优秀的发光介质。但是,电子-空穴交换作用的增强,也会带来激子亮态-暗态的劈裂而不利于发光,对于该问题的认识和解决方案尚未清晰。为此,我们在本论文中对CsPbBr3块材单晶和纳米结构的可控制备、不同晶相间的转化和调控、以及CsPbBr3纳米线中的激子暗态-亮态劈裂能等方面开展了系统的研究。主要...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ＡＢＸ３的晶体结构
Ｓｎ２＋，?Ｐｂ２＋；?Ｘ为卤素离子。中心阳离子Ｂ与卤离子Ｘ构成的ＢＸ６八面体??以共顶点的方式形成晶体的三维骨架结构，Ａ离子填隙在八面体间的空隙，它是??稳定钙钛矿结构的重要因素，如图１．１。??钙钛矿型晶体结构的稳定性可以用容忍因子Ｇ）来描述ｕ。??ｔ?＿?ｒＡ?＋?ｒｘ??Ｖ２（ｒｓ?＋?ｒｘ）??其中〃ａ，ｎｓ，〇ｃ分别表不对应离子的半径。当０．９＜ｔ＜ｌ时，可以形成理想立方??相钙钛矿晶体。如果Ｍ扁小（０．８＜／＜０．９），说明Ａ离子不能填满ＢＸ６八面体构成??的空隙，晶格会发生形变（八面体扭转），形成低对称性的晶相，如四方相、正??交相、菱形相１２。／进一步减小（／＜０．８），倾向于形成［ＭＩ５］３－双链ＮＨ４ＣｄＣＩ３型非??钙钛矿结构。如果／偏大，说明存在较大的Ａ离子，比如将甲胺和甲脒等有机分??子替换为其他尺寸较大的有机分子时，不再是三维结构，呈现出二维、一维结构??等１３＿１４。但是ｒ并不是决定样品稳定性和晶相的唯一因素，还包括其他非几何因??素
发生不同程度的扭转引起相变１７－２Ｇ，通常包括立方相（〇ｔ相），四方相（Ｐ相），??正交相（Ｙ相）。这些相变是完全可逆的，但是可能存在滞后效应，有时可以持续??几天。如图１．３，温度可诱导ＣｓＰｂＩ３发生相转变。??６－ＣｓＰｂｌＢ＃?２５°Ｃ?ａ－ＣｓＰｂｌ３，３６０°Ｃ?［Ｈｅａｔｉｎｇ?Ｃｙｃｌｅ｜??ｔＶ：Ａ?Ｋ?＊?—ｄｌｉｃｉＩｌＪｊｈ??？?身?＾?ｈ?ｂｔｅｃｋ?Ｉ??ｙｅｌｌｏｗ?ｍ?ｂｌａｃｋ?３７０－：ｇ＾ｗ＞＾＾一一??１?ＪＦ?５４?５７?ａ〇?６．３?６＾６?６．９?７．２??ｊｍｒ?２０?／ｄｅｇ??Ｉｌｆ?｜?Ｃｏｄｉｎｇ?Ｃｙｃｌｅ?｜??＿丨３，麗?ｙ．＿，霞■?＾?Ｙ??：默ｍｓ??▼?■？署?，署?５．４?５．７?８，０?Ｓ．３?６．６?８．９?７．２??ｂｌａｃｋ?ｂｌａｃｋ?２０／ｄｅｇ??图１．３通过同步辐射Ｘ射线ａ＝０．４１３９０６Ａ）粉末衍射研究ＣｓＰｂＩ３的结构相变。室温下ＣｓＰｂＩ３??稳定的晶相为Ｓ－相（黄色相），当温度达到３６０°Ｃ以上时转化成ｏｔ相（黑色相）。降温过程??中钙钛矿的结构保持，八面体发生扭转，在２６０°Ｃ和１７５。（：转变成Ｐ－相和Ｙ－相。当温度回??到室温时，晶体又缓慢（？４８?ｈ）回到初态Ｓ－相１８。??１．１．２电子结构??ＡＢＸ３的价带顶和导带底在布里渊区Ｒ点
本文编号：3459162
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ＡＢＸ３的晶体结构
Ｓｎ２＋，?Ｐｂ２＋；?Ｘ为卤素离子。中心阳离子Ｂ与卤离子Ｘ构成的ＢＸ６八面体??以共顶点的方式形成晶体的三维骨架结构，Ａ离子填隙在八面体间的空隙，它是??稳定钙钛矿结构的重要因素，如图１．１。??钙钛矿型晶体结构的稳定性可以用容忍因子Ｇ）来描述ｕ。??ｔ?＿?ｒＡ?＋?ｒｘ??Ｖ２（ｒｓ?＋?ｒｘ）??其中〃ａ，ｎｓ，〇ｃ分别表不对应离子的半径。当０．９＜ｔ＜ｌ时，可以形成理想立方??相钙钛矿晶体。如果Ｍ扁小（０．８＜／＜０．９），说明Ａ离子不能填满ＢＸ６八面体构成??的空隙，晶格会发生形变（八面体扭转），形成低对称性的晶相，如四方相、正??交相、菱形相１２。／进一步减小（／＜０．８），倾向于形成［ＭＩ５］３－双链ＮＨ４ＣｄＣＩ３型非??钙钛矿结构。如果／偏大，说明存在较大的Ａ离子，比如将甲胺和甲脒等有机分??子替换为其他尺寸较大的有机分子时，不再是三维结构，呈现出二维、一维结构??等１３＿１４。但是ｒ并不是决定样品稳定性和晶相的唯一因素，还包括其他非几何因??素
发生不同程度的扭转引起相变１７－２Ｇ，通常包括立方相（〇ｔ相），四方相（Ｐ相），??正交相（Ｙ相）。这些相变是完全可逆的，但是可能存在滞后效应，有时可以持续??几天。如图１．３，温度可诱导ＣｓＰｂＩ３发生相转变。??６－ＣｓＰｂｌＢ＃?２５°Ｃ?ａ－ＣｓＰｂｌ３，３６０°Ｃ?［Ｈｅａｔｉｎｇ?Ｃｙｃｌｅ｜??ｔＶ：Ａ?Ｋ?＊?—ｄｌｉｃｉＩｌＪｊｈ??？?身?＾?ｈ?ｂｔｅｃｋ?Ｉ??ｙｅｌｌｏｗ?ｍ?ｂｌａｃｋ?３７０－：ｇ＾ｗ＞＾＾一一??１?ＪＦ?５４?５７?ａ〇?６．３?６＾６?６．９?７．２??ｊｍｒ?２０?／ｄｅｇ??Ｉｌｆ?｜?Ｃｏｄｉｎｇ?Ｃｙｃｌｅ?｜??＿丨３，麗?ｙ．＿，霞■?＾?Ｙ??：默ｍｓ??▼?■？署?，署?５．４?５．７?８，０?Ｓ．３?６．６?８．９?７．２??ｂｌａｃｋ?ｂｌａｃｋ?２０／ｄｅｇ??图１．３通过同步辐射Ｘ射线ａ＝０．４１３９０６Ａ）粉末衍射研究ＣｓＰｂＩ３的结构相变。室温下ＣｓＰｂＩ３??稳定的晶相为Ｓ－相（黄色相），当温度达到３６０°Ｃ以上时转化成ｏｔ相（黑色相）。降温过程??中钙钛矿的结构保持，八面体发生扭转，在２６０°Ｃ和１７５。（：转变成Ｐ－相和Ｙ－相。当温度回??到室温时，晶体又缓慢（？４８?ｈ）回到初态Ｓ－相１８。??１．１．２电子结构??ＡＢＸ３的价带顶和导带底在布里渊区Ｒ点
本文编号：3459162
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3459162.html
