有序CH 3 NH 3 PbI 3 纳米线与CdSe纳米带杂化材料的制备及其光电性能研究

发布时间：2023-02-16 09:02

　　目前,有机无机杂化甲胺碘化铅钙钛矿(CH₃NH₃PbI₃)因有与太阳光谱匹配的直接带隙(¹.5 eV)成为性能优良的光电材料。但基于钙钛矿平面化结构的光电探测器往往具有较大的电滞、较慢的光响应和较低的灵敏度等缺点限制了它的发展。而改善钙钛矿器件性能的一个特别有效的方法是将钙钛矿层与其他功能材料相结合。硒化镉纳米带(CdSe NBs)因其自身优良的光学性能已经被用于光电探测器领域,但因电阻率高等原因限制了更广阔的发展。本论文通过构建有序甲胺碘化铅纳米线与硒化镉纳米带杂化(CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs),促进电子-空穴对有效的分离,大大提高了器件的光电性能。本论文以建构高性能的CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs器件为导向,开展了从材料的制备到器件性能测试的全系统研究。通过一步法和两步法制备CH₃NH₃...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 光电探测器
        1.1.1 光电探测器的原理
        1.1.2 光电探测器的主要性能参数
        1.1.3 光电探测器的分类
    1.2 钙钛矿的简介
        1.2.1 钙钛矿的合成与制备
        1.2.2 钙钛矿在光电探测器上的应用
    1.3 硒化镉(CdSe)的简介
    1.4 本文研究的意义以及主要内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第2章 实验仪器设备介绍
    2.1 样品制备仪器
        2.1.1 三温区真空管式炉
        2.1.2 电子束蒸发系统
    2.2 样品形貌表征仪器
        2.2.1 光学显微镜(OC)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
    2.3 样品成分和结构表征仪器
        2.3.1 X射线能谱分析仪(EDX)
        2.3.2 X射线衍射仪(XRD)
        2.3.3 X射线光电子能谱(XPS)
    2.4 样品光学特性表征仪器
    2.5 样品光电性能测试系统
    2.6 本章小结
第3章 CH₃NH₃PbI₃ NAs的制备及光电性能研究
    3.1 CH₃NH₃PbI₃ NAs器件的制备
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 CH₃NH₃PbI₃ NAs的制备
        3.1.3 CH₃NH₃PbI₃ NAs器件的制备
    3.2 CH₃NH₃PbI₃ NAs的表征
        3.2.1 光学显微镜表征(OC)
        3.2.2 扫描电子显微镜表征(SEM)
        3.2.3 X射线能谱分析表征(EDX)
        3.2.4 X射线衍射表征(XRD)
        3.2.5 X射线光电子能谱表征(XPS)
        3.2.6 光致发光谱表征(PL)
    3.3 CH₃NH₃PbI₃ NAs的光电性能研究
        3.3.1 CH₃NH₃PbI₃ NAs光电探测器的电学性能
        3.3.2 CH₃NH₃PbI₃ NAs光电探测器的光导性能
        3.3.3 CH₃NH₃PbI₃ NAs光电探测器时间-电流(I-t)特性
    3.4 本章小结
第4章 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs的制备及光电性能研究
    4.1 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs的制备
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs的制备
        4.1.3 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs器件的制备
    4.2 CdSe NBs的表征
        4.2.1 扫描电子显微镜表征(SEM)
        4.2.2 X射线能谱分析表征(EDX)
        4.2.3 X 射线衍射仪表征(XRD)
        4.2.4 X射线光电子能谱表征(XPS)
        4.2.5 拉曼光谱表征(Raman)
        4.2.6 光致发光谱表征(PL)
    4.3 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs的表征
        4.3.1 形貌表征
        4.3.2 光致发光谱表征(PL)
    4.4 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs的光电性能研究
        4.4.1 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs光电探测器的电学性能
        4.4.2 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs光电探测器的光导性能
        4.4.3 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs光电探测器的时间-电流(I-t)特性
    4.5 CH₃NH₃PbI₃ NAs/CdSe NBs的工作机理分析
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文和研究成果
致谢



本文编号：3743930