钙钛矿异质结型光电探测器的制备及光电性能研究

发布时间：2024-03-25 00:04

　　近年来,钙钛矿材料因具有高光吸收系数、高载流子迁移率、长载流子扩散长度、较小载流子有效质量、结晶性能好等一系列优势,被广泛应用于光电器件领域。其中,光电探测器是一种重要的光电器件,它能够把光辐射信号转换成电信号,在军事、民用等多个领域具有重要的应用及科研价值。如何提高光电探测器的性能、降低制备成本以及提升器件的稳定性是促进钙钛矿光电探测器商业化的重点和难点,因此,对钙钛矿光电器件中昂贵材料的替换、实验方法的改进、制备工艺的优化都是研究热点。本论文围绕钙钛矿材料光电探测器的制备及光电性能展开,致力于研究器件光电性能的调控、稳定性的提高以及柔性器件的构筑。本论文主要开展了以下三个方面的工作。首先设计并制备出FTO/ZnO致密层/ZnO纳米棒/CH3NH3PbI3/Spiro-OMeTAD/Au结构的光电探测器。通过在真空、空气等不同环境下对ZnO纳米棒进行退火处理,器件实现了紫外-可见可调的光电性能。ZnO纳米棒在空气中退火后,制备的光电探测器主要在紫外区域响应,ZnO纳米棒未退火或在真空中退火后,制备的光电探测器主要在可见光区域响应。通过优化,最终制备出的光电探测器响应度高达7.8 A/...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 光电探测器概述
    1.3 光电探测器分类
    1.4 钙钛矿光电探测器的研究进展
    1.5 本论文的研究内容和意义
第2章 基于太阳电池结构高性能紫外-可见可调型钙钛矿探测器
    2.1 引言
    2.2 光电探测器的制备方法
        2.2.1 实验合成
        2.2.2 表征和测试仪器
    2.3 光电探测器的材料表征以及性能测试
        2.3.1 形貌分析
        2.3.2 物相表征和UV-Vis光吸收分析
        2.3.3 探测器的暗电流测试
        2.3.4 探测器的光电响应测试
        2.3.5 探测器的光响应度和光谱探测度测试
    2.4 光电探测器的工作原理分析
    2.5 本章小结
第3章 高稳定性自驱动CsPbBr₃钙钛矿探测器
    3.1 引言
    3.2 光电探测器的制备方法
    3.3 光电探测器的材料表征以及性能测试
        3.3.1 形貌分析
        3.3.2 物相表征和UV-Vis光吸收分析
        3.3.3 探测器的I-V曲线测试
        3.3.4 探测器的开关比和光电响应测试
        3.3.5 探测器的光响应度和光谱探测度测试
        3.3.6 探测器的稳定性测试
    3.4 本章小结
第4章 无电子传输层柔性钙钛矿光电探测器
    4.1 引言
    4.2 光电探测器的制备方法
    4.3 光电探测器的材料表征
        4.3.1 物相和形貌分析
        4.3.2 UV-Vis光吸收分析
    4.4 FTO刚性衬底无电子传输层的器件性能
        4.4.1 光伏性能
        4.4.2 探测器的光电响应测试
        4.4.3 探测器的光响应度和光谱探测度测试
    4.5 PET/ITO柔性衬底无电子传输层器件的性能
        4.5.1 光伏性能
        4.5.2 探测器的I-V曲线测试
        4.5.3 探测器的光电响应与响应时间测试
        4.5.4 柔性器件的弯曲性能测试
        4.5.5 探测器的光响应度和光谱探测度测试
    4.6 柔性无电子传输层光电探测器的原理分析
    4.7 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3938229