無機金屬鹵化物鈣鈦礦的合成及其光探測性能研究
發(fā)布時間:2021-02-01 08:05
從2009年開始,鹵素鈣鈦礦材料因其優(yōu)異的光電性能(如可調(diào)的直接帶隙、強的光學吸收系數(shù)、高的載流子遷移率和壽命(單晶材料的約90μs,薄膜材料約1μs)、大的擴散長度(單晶材料大于175μm,薄膜材料大于1μm)、鹵素原子類型和比例依賴的全可見光范圍的可調(diào)禁帶寬度),引起了研究者的廣泛關注。全無機鈣鈦礦(ABX3,A=Cs,B=Pb,X=Cl,Br,I)材料在半導體發(fā)光二極管、光探測器、激光器和太陽能電池中表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。目前研究者已經(jīng)成功制備了包括零維量子點、一維納米線、和二維納米片在內(nèi)的多種形貌的CsPbX3鈣鈦礦材料,F(xiàn)在合成CsPbX3的主要方法有固相合成、氣相合成和熱注射等,但是這些方法合成路線比較復雜、成核反應速率不好調(diào)控,因此設計并確定高效制備CsPbX3納米材料的優(yōu)化工藝路線和實驗參數(shù)具有非常重要的意義。本文選擇以CsPbBr3作為研究對象,通過采用溶液法成功制備了CsPbBr3材料,并對其光探測性能進行了測試與分析,畢業(yè)論文主要分為以下...
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)鈣鈦礦晶體結構和相關的耐受性和八面體因子
非鈣鈦礦結構。當 t 偏大時,意味著 A 離子較大(換成其他尺寸較大的有機分子),將不再是三維結構構(圖 1-2)等。然而,t 并不是確定鈣鈦礦的晶相其他的非幾何方面的因素,例如,離子穩(wěn)定性,價鈣鈦礦晶體結構和相關的耐受性和八面體因子。(b)計算鈣鈦礦的 t 和μ因子[20]。
圖 1-3 晶體結構的鹵化物鈣鈦礦分別在順序相位從 Cs,甲基銨和甲脒系列的未失真的α相轉變?yōu)榕で摩孪郲25]。1.2.2 鈣鈦礦材料的合成方法CsPbBr3鈣鈦礦材料的合成方法非常多樣,工藝較成熟,主要有一步法,兩步沉積法,化學氣相沉積法,室溫析晶法,高溫熱注射法等,不同的方法合成出來的鈣鈦礦材料具有不同的特性。本工作簡要介紹幾種典型的合成鈣鈦礦的方法(1) 室溫析晶法將 CsBr 和金屬鹵化鹽 PbBr2溶解在 DMSO(二甲基亞砜)或者 DMF(二甲基甲酰胺)中,加入表面活性劑油胺或者油酸,然后將混合好的溶液快速滴到異丙醇中,攪拌一定時間,最后 CsBr 和金屬鹵化鹽 PbBr2在表面活性劑的幫助下迅速反應生成不同形貌的 CsPbBr3。根據(jù)之前研究者的發(fā)現(xiàn)[26],通過配體輔助重結晶的方法來合成 CH3NH3PbX3量子點。這種方法的化學原理可以應用到全無機鈣鈦礦 CsPbBr3中。室溫析晶法,也可以稱為過飽和重結晶,主要是指在可溶性的體系中懸浮非平衡狀態(tài)被外界激發(fā)(攪拌,雜質),過飽和的離子會析出晶體
本文編號:3012465
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)鈣鈦礦晶體結構和相關的耐受性和八面體因子
非鈣鈦礦結構。當 t 偏大時,意味著 A 離子較大(換成其他尺寸較大的有機分子),將不再是三維結構構(圖 1-2)等。然而,t 并不是確定鈣鈦礦的晶相其他的非幾何方面的因素,例如,離子穩(wěn)定性,價鈣鈦礦晶體結構和相關的耐受性和八面體因子。(b)計算鈣鈦礦的 t 和μ因子[20]。
圖 1-3 晶體結構的鹵化物鈣鈦礦分別在順序相位從 Cs,甲基銨和甲脒系列的未失真的α相轉變?yōu)榕で摩孪郲25]。1.2.2 鈣鈦礦材料的合成方法CsPbBr3鈣鈦礦材料的合成方法非常多樣,工藝較成熟,主要有一步法,兩步沉積法,化學氣相沉積法,室溫析晶法,高溫熱注射法等,不同的方法合成出來的鈣鈦礦材料具有不同的特性。本工作簡要介紹幾種典型的合成鈣鈦礦的方法(1) 室溫析晶法將 CsBr 和金屬鹵化鹽 PbBr2溶解在 DMSO(二甲基亞砜)或者 DMF(二甲基甲酰胺)中,加入表面活性劑油胺或者油酸,然后將混合好的溶液快速滴到異丙醇中,攪拌一定時間,最后 CsBr 和金屬鹵化鹽 PbBr2在表面活性劑的幫助下迅速反應生成不同形貌的 CsPbBr3。根據(jù)之前研究者的發(fā)現(xiàn)[26],通過配體輔助重結晶的方法來合成 CH3NH3PbX3量子點。這種方法的化學原理可以應用到全無機鈣鈦礦 CsPbBr3中。室溫析晶法,也可以稱為過飽和重結晶,主要是指在可溶性的體系中懸浮非平衡狀態(tài)被外界激發(fā)(攪拌,雜質),過飽和的離子會析出晶體
本文編號:3012465
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