论文部分内容阅读
随着电子工业产品的轻薄化、柔性化和智能化发展，特别是印刷电子和可穿戴电子的快速发展，二维有机-无机杂化钙钛矿因具有优异的光学和电学性质，且具备无机材料的自组装性、成膜性和有机材料的低温、低成本、易加工性，在光电子器件领域可以实现柔性、可大面积制备，而被广泛关注。目前，此类材料的光电性能研究较多，但在平面光电探测器方面的研究较少二维有机-无机杂化钙钛矿通过调节无机层所带来的新性能和现象，以及在横向光电探测器方面的研究具有重大的意义。本论文围绕着二维有机-无机杂化钙钛矿光电性能以及在横向光电探测器的应用展开研究，主要内容包括三个部分: (1)采用一步溶液沉积法，制备了二维-三维钙钛矿薄膜，化学式为(PEA)2(MA)n-1PbnI3n+1，其中n为1、3、5、10和∞。通过SEM、XRD、紫外可见吸收、荧光光谱、时间分辨光致发光光谱等表征手段，对其进行研究。结果表明:二维-三维钙钛矿为多相体系，而且是一种多量子阱结构。在其多相体系内部，电子是从小n相转移到大n相的。 (2)采用一步溶液沉积法通过调节浓度制备了不同厚度的二维钙钛矿薄膜，化学式为(PEA)2PbI4。薄膜厚度分别为54nm、132nm、151nm、259nm、635nm和1000nm。通过SEM、XRD、紫外可见吸收、荧光光谱、时间分辨光致发光光谱等表征手段对其薄膜特性进行研究。结果表明二维钙钛矿薄膜质量在厚度为259nm时最佳，结晶取向性最好。 (3)将二维钙钛矿(PEA)2PbI4薄膜作为光敏层，应用在横向光电探测器中，研制了响应速度快、探测波长范围宽以及弱光下高灵敏度的高性能光电探测器，其归一化探测率高达1.83×1013cm·Hz1/2W-1。我们的结果表明二维层状钙钛矿(PEA)2PbI4材料在光电探测器领域具有巨大的应用前景。