光電探測器是光通信、安全監(jiān)測和生物傳感領(lǐng)域的一種基本工作器件。有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦光電導(dǎo)型探測器擁有響應(yīng)速度快,可見光靈敏度高、穩(wěn)定性好、可低溫制備等優(yōu)點(diǎn)。光電導(dǎo)型探測器中光生電子和空穴的復(fù)合將對光電流產(chǎn)生重要的影響,然而此性質(zhì)鮮有研究。本文研究在鈣鈦礦薄膜上或者內(nèi)部加入電子傳輸層、電荷吸收材料后的光電響應(yīng)特性,揭示電荷抽取對光電導(dǎo)型鈣鈦礦探測器的性能的影響及工作機(jī)理,取得的主要成果有:1.通過在MAPbI3和襯底之間引入SnO2和SnO2/PCBM電子傳輸層,實(shí)現(xiàn)光生電子和空穴在空間上的分離,從而延長載流子的壽命和增加鈣鈦礦薄膜內(nèi)部載流子的濃度以提高光電導(dǎo)型光探測器的光響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)(1)引入電子傳輸層后鈣鈦礦薄膜的熒光淬滅明顯,熒光壽命減小(2)電子傳輸層和MAPbI3界面的電子萃取可以提高光電流和響應(yīng)度,且電子傳輸層對電子的抽取效率越高,光電流和響應(yīng)度的增加越大。制成的探測器在460 nm的光照下,glass/MAPbI3器件的光電流為2.30 μA,引入電子傳輸層器件結(jié)構(gòu)為glass/SnO2/MAPbI3和glass/SnO2/PCBM/MAPbI3,它們的光電流分別增長到了 4...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈣鈦礦材料簡介
        1.2.1 鈣鈦礦材料晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鈣鈦礦材料的性質(zhì)
    1.3 鈣鈦礦材料合成制備方法
        1.3.1 一步法
        1.3.2 反溶劑法
        1.3.3 兩步法
        1.3.4 共蒸發(fā)法
    1.4 鈣鈦礦材料在光電探測器中的應(yīng)用
        1.4.1 光探測器結(jié)構(gòu)
        1.4.2 光探測器的主要參數(shù)及應(yīng)用
    1.5 光電探測器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景
    1.6 選題的研究背景及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)測試手段
第三章 通過電子萃取提高Au/MAPbI₃/Au光電探測器的光響應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 鈣鈦礦前驅(qū)液MAPbI₃前驅(qū)液的制備
        3.2.2 探測器器件的制備
    3.3 形貌表征
    3.4 光電性能測試
    3.5 光學(xué)性能表征
        3.5.1 吸收和XRD
        3.5.2 載流子動(dòng)力學(xué)表征
    3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 通過添加劑原位提取電子增加光探測器光響應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 鈣鈦礦前驅(qū)液MAPbI₃前驅(qū)液的制備
        4.2.2 探測器器件的制備
    4.3 光電性能測試
    4.4 吸收和XRD表征
    4.5 SEM截面
    4.6 AFM形貌
    4.7 載流子動(dòng)力學(xué)表征
    4.8 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間研究成果



本文編號：4019684