鉛鹵基鈣鈦礦的發(fā)光調(diào)控及光電器件的研究
發(fā)布時(shí)間：2021-03-05 22:24
21世紀(jì),半導(dǎo)體材料仍是光電功能材料研發(fā)的主流。2009年有機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦在太陽能電池領(lǐng)域取得重大突破,鉛鹵基鈣鈦礦作為一種新型半導(dǎo)體材料橫空出世。研究者們對(duì)其性質(zhì)、應(yīng)用等都產(chǎn)生了濃厚的興趣。不到十年間,鈣鈦礦材料的研究取得了空前未有的進(jìn)展。有機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦由于具有寬光譜范圍內(nèi)的高吸收系數(shù)、高載流子遷移率、長載流子擴(kuò)散距離、淺缺陷能級(jí)等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于光捕獲器件,如光探測(cè)器、太陽能電池等。而全無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)由于具有量子產(chǎn)率高、發(fā)光波長易于調(diào)控、缺陷密度少等優(yōu)點(diǎn)大量應(yīng)用于光發(fā)射器件,如發(fā)光二極管等。為了拓展鈣鈦礦材料的應(yīng)用,人們對(duì)鈣鈦礦材料的性質(zhì)研究是不會(huì)停歇的。本論文根據(jù)不同組成、維度的鉛鹵基鈣鈦礦材料的特性,采用多種手段調(diào)控了有機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦多晶薄膜和全無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)材料的發(fā)光性質(zhì),以分別滿足它們?cè)诠馓綔y(cè)器和發(fā)光二極管領(lǐng)域的需求,總的來說主要分為以下幾個(gè)方面:（1）制備了有機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦CH3NH3PbBr3–x–x Ix和CH3NH3PbI<...
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】：129 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）提供的太陽能電池效率概述圖
圖 1.2 （a）鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖；（b）通過共享八面體頂點(diǎn)形成的 3D 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。[30]Figure 1.2 (a) The crystal structure diagram of perovskite. (b) 3D mesh structure formed bysharing octahedral vertices.[30]MX64-八面體結(jié)構(gòu)，各個(gè)八面體通過共頂點(diǎn)相連接，形成一個(gè)擴(kuò)展的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（圖 1.2 b）[29, 30]。此外，鹵素離子 X 的位置可以用其他鹵素原子以一定比例替換，形成混合鈣鈦礦，例如 AMClxBr3-x，AMBrxI3-x等。由于不同的元素有不同的能帶特征，因此鈣鈦礦材料的能帶會(huì)隨 AMX3不同的化學(xué)組成而變化[31-33]。一般而言，A 位陽離子呈高度離子化狀態(tài)，對(duì)帶邊貢獻(xiàn)很少，因此，M 和X 組成的 MX64-八面體結(jié)構(gòu)直接決定了鈣鈦礦的能帶結(jié)構(gòu)[29]。鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成非常靈活，但是需要滿足一定的條件來保證其穩(wěn)定。Goldschmidt 容差因子（x）和八面體因子（μ）共同用于表征鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定[34]
機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦應(yīng)用于不同的光電器件的原理簡(jiǎn)介及通過控制其尺寸及貌實(shí)現(xiàn)不同方面的應(yīng)用[46]The principle of organic-inorganic hybrid perovskite in different optoelectronicapplication in different aspects by controlling the size and material morpholog器件如 LED 和半導(dǎo)體激光器等利用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)將載流子轉(zhuǎn)化為究，有機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦作為光捕獲器件材料呈現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)有 內(nèi)的高吸收系數(shù)；（2）低激子結(jié)合能，易于形成自由電子和空穴載流子擴(kuò)散長度和高的載流子遷移率；（4）低陷阱態(tài)，有效防 65]。因此，近年來其在太陽能電池的應(yīng)用方面突飛猛進(jìn)。但是，的鈣鈦礦太陽能電池相比，有機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦 LED 的研究并初，將應(yīng)用于太陽能電池的鈣鈦礦材料制備的 LED，其器件的外
本文編號(hào)：3065970
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】：129 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）提供的太陽能電池效率概述圖
圖 1.2 （a）鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖；（b）通過共享八面體頂點(diǎn)形成的 3D 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。[30]Figure 1.2 (a) The crystal structure diagram of perovskite. (b) 3D mesh structure formed bysharing octahedral vertices.[30]MX64-八面體結(jié)構(gòu)，各個(gè)八面體通過共頂點(diǎn)相連接，形成一個(gè)擴(kuò)展的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（圖 1.2 b）[29, 30]。此外，鹵素離子 X 的位置可以用其他鹵素原子以一定比例替換，形成混合鈣鈦礦，例如 AMClxBr3-x，AMBrxI3-x等。由于不同的元素有不同的能帶特征，因此鈣鈦礦材料的能帶會(huì)隨 AMX3不同的化學(xué)組成而變化[31-33]。一般而言，A 位陽離子呈高度離子化狀態(tài)，對(duì)帶邊貢獻(xiàn)很少，因此，M 和X 組成的 MX64-八面體結(jié)構(gòu)直接決定了鈣鈦礦的能帶結(jié)構(gòu)[29]。鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成非常靈活，但是需要滿足一定的條件來保證其穩(wěn)定。Goldschmidt 容差因子（x）和八面體因子（μ）共同用于表征鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定[34]
機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦應(yīng)用于不同的光電器件的原理簡(jiǎn)介及通過控制其尺寸及貌實(shí)現(xiàn)不同方面的應(yīng)用[46]The principle of organic-inorganic hybrid perovskite in different optoelectronicapplication in different aspects by controlling the size and material morpholog器件如 LED 和半導(dǎo)體激光器等利用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)將載流子轉(zhuǎn)化為究，有機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦作為光捕獲器件材料呈現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)有 內(nèi)的高吸收系數(shù)；（2）低激子結(jié)合能，易于形成自由電子和空穴載流子擴(kuò)散長度和高的載流子遷移率；（4）低陷阱態(tài)，有效防 65]。因此，近年來其在太陽能電池的應(yīng)用方面突飛猛進(jìn)。但是，的鈣鈦礦太陽能電池相比，有機(jī)無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦 LED 的研究并初，將應(yīng)用于太陽能電池的鈣鈦礦材料制備的 LED，其器件的外
本文編號(hào)：3065970
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3065970.html
最近更新
教材專著
