近年來,以CH_3NH_3PbI_3為代表的有機-無機雜化鈣鈦礦材料,因其具有電子—空穴擴散長度大、能帶可調、載流子遷移率高、吸光系數(shù)高等優(yōu)良的光電特性,在太陽能電池、激光器、發(fā)光二極管和光電探測器等領域有著廣泛的應用。然而,由于有機基團的存在,有機-無機雜化鈣鈦礦具有較差的光穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性,極大地限制了鈣鈦礦材料在光電器件上的應用�；瘜W氣相沉積法作為一種生長高質量半導體納米材料的方法被廣泛應用,一直以來,鈣鈦礦材料主要通過溶液法制備。因此,在本論文中,我們探討了更穩(wěn)定的全無機鹵素鈣鈦礦CsPbX_3納米結構的化學氣相沉積法制備,并研究其在光電器件中的應用。主要工作包括:采用化學氣相沉積法,通過精確的調控生長條件,成功地制備了具有獨特直角三角形截面的CsPbBr_3微納米棒。表征結果顯示所制備的微納米棒具有優(yōu)異的結晶質量,且沿能量最低的[100]方向生長。光學測試表明三角形截面的CsPbBr_3微納米棒是一個高質量的光學腔。為了進一步研究CsPbBr_3微納米棒的光學特性,我們利用飛秒脈沖激光器和共聚焦顯微鏡等儀器對其激射行為進行了研究。實驗結果表明:在波長為400 nm的激光的激發(fā)下,隨著激光強度的增加,微納米棒發(fā)生了激射,其中F-P激射模式占主導,具有極低的激射閾值14.1μJ cm~(-2),品質因子高達3500。通過調節(jié)鹵素比例,我們成功地制備出了帶隙可調的高質量CsPbX_3微納米棒,并最終實現(xiàn)了覆蓋從藍光到紅光范圍的可調諧微納米激光器。最后,為了研究CsPbBr_3微納米棒的電學特性,我們以ITO作為電極制作了光電探測器。該光電探測器的光響應度為2.6×10~4 A W~(-1),外量子效率為8.05×10~6%,光探測度為4.78×10~-88 Jones,上升和下降響應時間分別為51 ms和49 ms。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1
【部分圖文】：

無機鹵素鈣鈦礦材料的 CVD 制備及其在光電器件中的應、波導、激射和光電探測器等諸多領域 年值得期待的科學事件》發(fā)布在《自然并聲稱科學家將會集中注意力來研究鈣見一斑。礦指的是一種主要由化學式為 CaTiO3ose 于 1839 年，在俄羅斯中部境內的烏大的俄羅斯礦物學家 L. A. Perovski，Gukite）。后來，人們把有著與 CaTiO3相同。鈣鈦礦材料的結構式一般為 ABX3，其，X 是陰離子，A、B 和 X 的比例關系為

碩士學位論文 A 位的一價陽離子既可以是有機離子，也可以是無機離子，所以根陽離子，鈣鈦礦可分為兩大類，一類為有機-無機雜化鈣鈦礦，A 位離子；而另一類為全無機鈣鈦礦，A 位為一價無機陽離子。-無機雜化鈣鈦礦-無機雜化鈣鈦礦指的是 A 位一價陽離子為有機離子的鈣鈦礦，常見雜化鈣鈦礦有 MAPbX3和FAPbX3，其中，MA+為CH3NH3+，F(xiàn)A+為CH(N元素(Cl、Br 和 I)。9 年，Miyasaka 課題組首次報道了將有機-無機雜化鈣鈦礦 CH3NH3H3PbI3作為光吸收材料應用于染料敏化太陽能電池，如圖 1.2 所示。其3NH3PbI3的太陽能電池產生了 3.8%的光電轉換效率，而基于 CH3NH3現(xiàn)出了 0.96 V 的光電壓，其外量子效率為 65%[2]。

8]。素鈣鈦礦的研究現(xiàn)狀礦指的是 A 位、B 位和 X 位均為無機離子的鈣鈦bX3，其中，X 為鹵素元素(Cl、Br 和 I)。相較于鈦礦的 A 位一價陽離子為金屬 Cs 離子，它極大有機基團的存在而具有的較差環(huán)境穩(wěn)定性。ovalenko 課題組報道了第一次制備出了全無機鹵素狀納米晶體，納米晶體的尺寸范圍為 4-15 nm，其 700 nm，幾乎涵蓋了整個可見光譜區(qū)域，發(fā)射譜線達 90%[18]。相對于有機-無機雜化鈣鈦礦而言，全光電特性和良好的穩(wěn)定性于一身，瞬間得到了無素鈣鈦礦一時間成為了繼有機-無機雜化鈣鈦礦之
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本文編號：2851502