基于无机传输层的金属卤化铅钙钛矿LED器件的制备研究

发布时间：2023-05-30 21:08

　　金属卤化铅钙钛矿由于其载流子扩散长度长、缺陷容忍度高、带隙可调以及可溶液加工等特点,成为一种优异的光电半导体材料。它们在太阳能电池、发光二极管、光电探测器以及激光器等领域有着广泛的应用前景。其发光色纯度高、发光波长可调,在低成本高清的显示应用上前景广阔。目前基于金属卤化铅钙钛矿制备的发光二极管存在稳定性普遍较差的瓶颈,本论文旨在寻找稳定可靠的无机传输材料的基础上,调节器件的能带结构,制备可靠且性能优异的钙钛矿发光二极管。本论文的研究工作主要有:1.通过往前驱体溶液中添加PEO、PVP来提高CsPbBr3全无机钙钛矿薄膜的结晶性和致密性,通过添加MABr提高前驱体溶解度和钝化钙钛矿的晶界。研究表明,添加PEO和PVP能够减小发光二极管的漏电电流,添加MABr能够提升CsPbBr3薄膜的荧光强度。基于此,制备出了较高亮度和稳定性的无传输层金属卤化铅钙钛矿发光二极管。2.基于Ⅲ-Ⅴ族氮化物是一种带隙宽范围内可调的无机半导体材料,采用原子层沉积技术在金属卤化铅钙钛矿表面沉积氮化物薄膜,制备出氮化物-金属卤化铅钙钛矿的异质结。利用X射线光电子能谱表征异质结的界面能带排列结构,并通过测试光谱的强度...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属卤化铅钙钛矿材料概述
        1.2.1 金属卤化铅钙钛矿的晶体结构和性质
        1.2.2 金属卤化铅钙钛矿的种类及其特性
    1.3 金属卤化铅钙钛矿发光二极管概述
        1.3.1 发光原理
        1.3.2 器件结构
        1.3.3 发展历程
    1.4 金属卤化铅钙钛矿发光二极管的发展趋势及应用
    1.6 本论文的选题依据及主要内容
第2章 无传输层金属卤化铅钙钛矿LED的发光性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 单层钙钛矿LED制备
        2.2.4 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 钙钛矿薄膜的形貌结构特征
        2.3.2 钙钛矿薄膜的光电性能
    2.4 本章小结
第3章 Ⅲ-Ⅴ族氮化物/钙钛矿异质结的能带排列和发光性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 CH₃NH₃PbX₃(X=Cl、Br、I)单晶的制备
        3.2.4 Ⅲ-Ⅴ族氮化物薄膜的生长
        3.2.5 带阶计算方法
        3.2.6 钙钛矿薄膜的制备
        3.2.7 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 钙钛矿单晶的生长工艺优化及晶体特征
        3.3.2 GaN的结晶性和光学性能
        3.3.3 GaN/CH₃NH₃PbBr₃异质结的能带排列分析
        3.3.4 GaN/CH₃NH₃PbI₃、AlN/CH₃NH₃PbI₃、AlN/CH₃NH₃PbCl₃异质结的能带排列分析
        3.3.5 氮化物/钙钛矿异质结的光致发光性能分析
    3.4 本章小结
第4章 基于Mg:NiO、Mg:ZnO无机传输层的金属卤化铅钙钛矿LED发光性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 Mg:NiO和Mg:ZnO传输层钙钛矿LED器件制备
        4.2.4 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 传输层对钙钛矿LED的载流子作用
        4.3.2 无机传输层的形貌尺寸
        4.3.3 无机传输层的光学特性
        4.3.4 基于无机传输层的钙钛矿LED光电性能
    4.4 结论
第5章 结论与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3825040