【摘要】：近年來,得益于工藝簡單、光電特性優(yōu)異等優(yōu)點,鈣鈦礦材料吸引了大量科研工作者關注。較有機無機雜化的鈣鈦礦相比,無機銫鉛鹵化物鈣鈦礦材料α-CsPbI3-xBrx具備更高的熔點、更好的熱穩(wěn)定性,是實現(xiàn)鈣鈦礦光電探測器商業(yè)化應用非常有潛力的材料。然而α-CsPbI3xBrx通常需要高溫熱處理才能形成,制備溫度隨著碘含量增加而提高,α-CsPbI3通常在300℃以上才能形成。因此,低溫制備無機銫鉛鹵化物鈣鈦礦光電探測器顯得尤為重要。本文首先通過簡單、低成本的一步溶液法,在120℃下制備出了立方無機α-CsPbI2.6Br0.4、α-CsPbI2Br、α-CsPbIBr2薄膜。在此基礎上,采用電極/鈣鈦礦/電極結構將上述薄膜組裝成光電探測器,研究了光電探測器的性能。結果表明:α-CsPbI2.6Br04光電探測器的綜合性能最為優(yōu)秀,響應度為1.33mA/W、探測率為6.26×1010 Jones。此外,本文引入了 mp-TiO2/α-CsPbI2.6Br0.4異質(zhì)結,研究了異質(zhì)結對鈣鈦礦薄膜和光電探測器性能的影響。實驗表明mp-Ti02/α-CsPbI2.6Br0.4異質(zhì)結有效抽取了鈣鈦礦層中的電子,抑制了光生載流子復合,有效提高了空穴載流子被電極收集的效率,進而提升了器件的性能。異質(zhì)結結構光電探測器的響應度和探測率分別高達25.17 mA/W和2.61×1011 Jones,具備良好的可重復性、弱光響應與寬光譜響應,對540-660 nm入射光的響應度均在19 mA/W以上。
【圖文】：

第１章緒論逡逑銫鉛鹵化物鈣鈦礦材料的研究背景逡逑，硅ｍ、碳納米管［２１、ＩＩ－ＶＩ族和ＩＩＩ－Ｖ族化合物｜Ｍ１，有機聚材料已經(jīng)被應用于光電子器件領域，然而這些材料制備方法氣相沉積、分子束外延生長方法等、生產(chǎn)成本昂貴。對簡單、成本相對低廉的半導體材料具有重要意義。由于光簡單，鈣鈦礦材料己經(jīng)成為制備高性能太陽電池、光電探測光電子器件的優(yōu)秀材料。逡逑欽礦材料的晶體結構與特點逡逑

邋８０逡逑Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋（°Ｃ）逡逑圖１－２邋（ａ）邋ＭＡＰｂｌ３結構轉換示意圖；（ｂ）邋ＭＡＰｂｌ３禁帶寬度與溫度的關系圖＾逡逑對于無機銫鉛鹵化物鈣鈦礦材料而言，一旦晶體結構從立方晶體結構轉變?yōu)殄义险痪w結構，材料的晶格參數(shù)、帶隙將明顯改變，進而材料的光致發(fā)光量子效逡逑率、載流子遷移率和載流子壽命等光電性能將明顯衰退。因此，結構穩(wěn)定性對無逡逑機銫鉛鹵化物材料至關重要。具體分析見１．１．３小節(jié)。逡逑１．１．３無機絕ｆＳ南化物材料的晶體結構與相變逡逑如圖１－３所示，無機銫鉛鹵化物材料（如ＣｓＰｂ［３＿Ａ．ＢｒＡ．材料）在高溫和低溫Ｆ逡逑呈現(xiàn)著完全不同的晶體結構，，在低溫下呈現(xiàn)非鈣鈦礦相（例如正交晶系逡逑５－ＣｓＰｂ丨３．ａ．Ｂｇ），在高溫下呈現(xiàn)出鈣鈦礦相（：、’／．方品系ａ－ＣｓＰｂｌ３＿．ｖＢｒ．ｖ）。達到相變逡逑溫度時，ＣｓＰｂｌ＞，Ｂｒ．ｖ材料將會發(fā)生從非鈣鈦礦結構到鈣鈦礦結構的相變過程。－逡逑旦外界環(huán)境回落到室溫
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2;TN36

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