鈣鈦礦材料AMX₃(A=有機(jī)或無機(jī)陽離子,M=金屬陽離子,X=鹵素陰離子)作為一類新興的半導(dǎo)體材料,由于其獨(dú)特的晶體和電子結(jié)構(gòu),具有出色的光電特性(例如高吸收系數(shù)、高載流子遷移率和長擴(kuò)散長度),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種光電器件的研究(例如太陽能電池、發(fā)光二極管、激光器、場效應(yīng)晶體管和光電探測器等)。迄今為止,已被報(bào)道的鈣鈦礦材料包括量子點(diǎn)、納米線、納米棒、薄片、多晶薄膜、單晶塊狀和單晶薄膜等。在這些不同形貌的鈣鈦礦材料中,鈣鈦礦單晶由于其較低的缺陷密度和可忽略不計(jì)的晶界而具有最優(yōu)異的載流子傳輸性能,在太陽能電池和光電探測器等應(yīng)用中具有高性能表現(xiàn)。然而,與多晶薄膜相比,有機(jī)金屬三鹵化物MAPbBr₃(MA=CH₃NH₃⁺)單晶的發(fā)光通常較弱,基于鈣鈦礦單晶的發(fā)光器件的報(bào)道很少。在保持MAPbBr₃單晶優(yōu)異載流子傳輸特性的同時(shí),如何改善和調(diào)控其熒光特性,對制備自供給吸光-發(fā)光器件(例如發(fā)光太陽能電池)和發(fā)光傳輸器件(例如發(fā)光晶體管)具有重要的意義。缺陷(包括表面缺...

【文章頁數(shù)】：192 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鈣鈦礦材料的發(fā)展及應(yīng)用
        1.1.1 鈣鈦礦材料的發(fā)展
        1.1.2 鈣鈦礦材料的應(yīng)用
    1.2 鈣鈦礦單晶的制備
        1.2.1 鈣鈦礦單晶塊體的制備
        1.2.2 鈣鈦礦單晶薄片/薄膜的制備
    1.3 激光在鈣鈦礦材料中的應(yīng)用
        1.3.1 激光誘導(dǎo)鈣鈦礦結(jié)晶生長
        1.3.2 激光直接加工鈣鈦礦材料
        1.3.3 激光治愈鈣鈦礦材料缺陷
    1.4 偏壓在鈣鈦礦材料中的應(yīng)用
    1.5 論文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 飛秒激光加工微/納米結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)MAPbBr₃單晶熒光強(qiáng)度調(diào)控
    2.1 引言
    2.2 MAPbBr₃ 單晶塊體的合成與表征
        2.2.1 MAPbBr₃ 單晶塊體的合成
        2.2.2 MAPbBr₃ 單晶塊體的表征
    2.3 飛秒激光加工MAPbBr₃ 單晶表面微/納米結(jié)構(gòu)
        2.3.1 飛秒激光微加工系統(tǒng)
        2.3.2 飛秒激光加工MAPbBr₃ 單晶表面微/納米結(jié)構(gòu)
    2.4 飛秒激光加工后的MAPbBr₃ 單晶熒光調(diào)控
        2.4.1 空氣環(huán)境中的熒光調(diào)控
        2.4.2 氮?dú)猸h(huán)境中的熒光調(diào)控
    2.5 熒光調(diào)控的機(jī)理探究
        2.5.1 光子再循環(huán)和光輸出耦合機(jī)理
        2.5.2 MAPbBr₃ 單晶表面鈍化機(jī)理
    2.6 本章小結(jié)
第3章 MAPbBr₃單晶載流子壽命及遷移率的厚度依賴性
    3.1 引言
    3.2 不同厚度MAPbBr₃ 單晶薄膜的合成及表征
        3.2.1 MAPbBr₃ 單晶薄膜的合成
        3.2.2 MAPbBr₃ 單晶薄膜的表征
    3.3 MAPbBr₃ 單晶中穩(wěn)態(tài)熒光與動(dòng)態(tài)熒光的厚度依賴性
        3.3.1 穩(wěn)態(tài)熒光的厚度依賴性
        3.3.2 動(dòng)態(tài)熒光的厚度依賴性
    3.4 MAPbBr₃ 單晶SCLC的厚度依賴性
        3.4.1 MAPbBr₃ 單晶VTFL的厚度依賴性
        3.4.2 MAPbBr₃ 單晶缺陷密度及載流子遷移率的厚度依賴性
    3.5 MAPbBr₃ 單晶中載流子傳輸機(jī)理
        3.5.1 MAPbBr₃ 單晶的三層載流子傳輸模型
        3.5.2 MAPbBr₃ 單晶表面層的厚度依賴性變化
    3.6 本章小結(jié)
第4章 MAPbBr₃單晶光學(xué)和電學(xué)特性的偏壓調(diào)控及憶阻器應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 不同偏壓下MAPbBr₃ 單晶的三層載流子傳輸模型
    4.3 偏壓實(shí)驗(yàn)裝置及MAPbBr₃ 單晶表征
        4.3.1 MAPbBr₃ 單晶塊體偏壓實(shí)驗(yàn)裝置
        4.3.2 偏壓實(shí)驗(yàn)中的MAPbBr₃ 單晶表征
    4.4 MAPbBr₃ 單晶動(dòng)態(tài)熒光的偏壓調(diào)控
        4.4.1 MAPbBr₃ 單晶不同位置處熒光壽命的偏壓調(diào)控
        4.4.2 MAPbBr₃ 單晶不同位置處載流子壽命及分?jǐn)?shù)貢獻(xiàn)的偏壓調(diào)控
        4.4.3 MAPbBr₃ 單晶不同位置處表面缺陷及表面復(fù)合速率的偏壓調(diào)控
    4.5 MAPbBr₃ 單晶穩(wěn)態(tài)熒光的偏壓調(diào)控
        4.5.1 MAPbBr₃ 單晶不同位置處穩(wěn)態(tài)熒光的偏壓調(diào)控
        4.5.2 去偏壓后MAPbBr₃ 單晶的穩(wěn)態(tài)PL恢復(fù)
    4.6 MAPbBr₃ 單晶偏壓調(diào)控在憶阻器中的潛在應(yīng)用
        4.6.1 MAPbBr₃ 單晶偏壓調(diào)控下的循環(huán)伏安曲線
        4.6.2 MAPbBr₃ 單晶偏壓調(diào)控下的多阻值切換
        4.6.3 MAPbBr₃ 單晶偏壓調(diào)控下的脈沖響應(yīng)
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要工作總結(jié)
    5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3859085