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钙钛矿材料因其优异的光电特性而引起学术界的大量关注，其中全无机钙钛矿具有高荧光效率、良好的单色性、荧光波长可调、可液相制备与处理、成本低等优点，被视为下一代显示与照明技术的候选材料。现如今大部分关于无机钙钛矿的研究都集中在纳米尺度，而亚微米尺度的相关研究鲜有报道。本课题拟采用激光辐照球形化技术制备亚微米球形化钙钛矿球形产物。当亚微米钙钛矿球形颗粒具有球形形貌，在薄膜制备上就会更有优势，具体表现为薄膜会更加致密，减少光生载流子的非辐射复合，并且有利于载流子的传输。lf0067
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关键词：无机钙钛矿 激光辐照 球形化 光探测器
Abstract
Perovskites have attracted lots of attention in recent few years due to their outstanding optoelectronic properties, among which all-inorganic perovskite owns high photoluminescent quantum yields, narrow Full-Width-Half-Maximum, stoichiometric tunable emissions, solution phase processability and low cost, and has been regarded as the base of next generation of illumination and displaying. Nowadays most related researches are focused on nano-scale all-inorganic perovskite, while its sub-micron size related properties have rarely been reported. Herein we report on the fabrication of sub-micron spheres of all-inorganic perovskite. These spheres will show advantages over film fabrication, leading to reduced defects and improved carrier mobility.
Keywords All-inorganic perovskite Laser irradiation spheroidization photodetector
目次
1 引言1
1.1 非晶合金概述1
1.2 钙钛矿材料概述3
2 激光辐照钙钛矿球形化8
2.1 靶材钙钛矿粉末的制备8
2.2 激光辐照钙钛矿粉末10
2.3 球形产物的尺寸随激光能量的变化12
3 基于球形钙钛矿的平面结构光探测器15
3.1 平面结构光探测器的制备15
3.2 光探测器性能表征16
4. 实验材料及仪器介绍19
4.1实验材料介绍19
4.2 实验仪器介绍19
结论20
致谢21
参考文献22
1 引言
1.1 非晶合金概述
钙钛矿材料作为一种新兴的光电材料，近几年在学术界引起了广泛的关注。其优异性能包括大的光吸收系数、长载流子寿命、长载流子扩散长度和迁移率、可液相制备和处理、成本低等优点，特别适合用于制备太阳能电池。基于有机-无机杂化钙钛矿的太阳能电池的能量转换效率在短短几年时间里从3.8%[1]增长到了22.1%[15]，其发展速度远远超过传统的硅太阳能电池。当进入纳米尺度，由于强烈的量子限域效应，激子束缚能急剧增大，激子被强烈束缚而导致辐射复合速率大大提升，因此钙钛矿量子点的荧光效率很高[2]，因此有望取代传统的镉系经典量子点而用于下一代显示与照明技术。全无机钙钛矿相对于有机-无机杂化钙钛矿具有更高的稳定性[3]，且荧光波长可以覆盖整个可见光波段[4]，因此其光电特性也引起了越来越多地关注和研究。
现如今绝大部分研究都集中在纳米尺寸的全无机钙钛矿的特性及应用，然而亚微米尺度的相关研究却鲜有报道。本课题拟通过激光辐照的方法制备球形化亚微米全无机钙钛矿，研究激光与钙钛矿材料的相互作用，并且制备了基于亚微米球形产物平面结构光探测器，以研究其光电特性。