近年來,鈣鈦礦發(fā)光二極管（Perovskite light-emitting diodes,PeLEDs）由于具備發(fā)光波長易調(diào)節(jié)、發(fā)光色純度高、可用溶液法制備、成本低等優(yōu)點,在信息顯示和照明領(lǐng)域顯示出了巨大的應(yīng)用潛力,因此受到了廣泛關(guān)注。由于鈣鈦礦材料在常用溶劑中的溶解度較低,導(dǎo)致溶液法制備的鈣鈦礦薄膜的形貌較差、缺陷較多,限制了鈣鈦礦發(fā)光二極管器件性能的提升。因此,本論文通過向鈣鈦礦前驅(qū)液中引入長鏈溴化銨鹽和聚合物,改善了鈣鈦礦薄膜的質(zhì)量,從而提升了鈣鈦礦發(fā)光二極管的性能。具體研究內(nèi)容如下:（1）在CsPbBr₃鈣鈦礦前驅(qū)液中引入長鏈苯丙基溴化銨（Phenylpropylammo nium bromide,PPABr）,通過一步旋涂法制備了不同前驅(qū)液組分的準(zhǔn)二維鈣鈦礦薄膜。通過一系列的表征手段,研究了鈣鈦礦前驅(qū)液中CsBr與PPABr的摩爾比例對鈣鈦礦薄膜形貌、晶體結(jié)構(gòu)及光學(xué)特性的影響。結(jié)果表明,當(dāng)前驅(qū)液中CsBr與PPABr的摩爾比例為2:3.5時,獲得的鈣鈦礦薄膜最為平整致密、缺陷最少。基于此鈣鈦礦薄膜的綠光PeLEDs的亮度為2921 cd m^-... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三維鈣鈦礦材料的晶體結(jié)構(gòu)

A 位離子的離子半徑大小范圍，因此目前只有短鏈有機(jī)銨離子如甲銨離子（MAR=0.218 nm）、甲脒離子（FAR =0.253 nm）和無機(jī) Cs+離子（CsR =0.188 nm）適合形成穩(wěn)定的立方相鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。當(dāng)引入的 A 位陽離子的有效離子半徑過大而不能填充于共角連接的[BX6]4-正八面體之間的間隙時，如長鏈有機(jī)銨離子 BA+（丁銨）、PEA+（苯乙銨）等，A 位陽離子將撐開由正八面體組成的三維骨架，此時，無機(jī)的[BX6]4-正八面體層被長鏈有機(jī)銨離子層所隔開，形成交替排列的層狀二維鈣鈦礦結(jié)構(gòu)[27-31]，如圖 1-2(a)所示，二維鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)通式為 L2BX4（L:長鏈有機(jī)銨陽離子），在此結(jié)構(gòu)中，長鏈有機(jī)銨離子層之間通過范德華力結(jié)合在一起。由于長鏈有機(jī)銨離子層和無機(jī)正八面體層的的介電常數(shù)存在較大差異，導(dǎo)致長鏈有機(jī)銨離子層的導(dǎo)帶能級高于無機(jī)正八面體層的 LOMO 能級，價帶能級低于無機(jī)正八面體層的 HOMO 能級，由于長鏈有機(jī)銨離子層與無機(jī)正八面體層的厚度在幾納米尺度范圍內(nèi)，此時將形成一種量子阱結(jié)構(gòu)[30]，如圖 1-2(b)所示。光激發(fā)或電注入的載流子將被束縛在禁帶寬度小的二維無機(jī)正八面體層內(nèi)，因此相較于三維鈣鈦礦，二維鈣鈦礦具有更大的激子束縛能。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文L2(ABX3)n-1BX4的準(zhǔn)二維鈣鈦礦，也被稱為 Ruddlesden-Popper 型結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦[32-35]。如圖 1-3 所示，在此鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中，n 表示長鏈有機(jī)銨陽離子層之間所夾的無機(jī)正八面體層的層數(shù)，n=1 表示沒有引入三維 A 位陽離子的純二維鈣鈦礦，n=∞表示沒有引入長鏈有機(jī)有機(jī)銨陽離子 L 的三維鈣鈦礦，準(zhǔn)二維鈣鈦礦是不同 n 值的二維鈣鈦礦相的混合。當(dāng)繼續(xù)在鈣鈦礦晶格三維方向上限制鈣鈦礦晶體的生長，那么將得到一維鈣鈦礦納米線、零維鈣鈦礦量子點[36-38]。


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