有机无机杂化钙钛矿已经成为新兴半导体材料中的明星材料,过去十年见证了该材料尤其是以CH3NH3PbI3为首的三维杂化钙钛矿在高性能光伏的成功应用。然而三维杂化钙钛矿受阳离子尺寸限制,只有尺寸较小的有机胺离子才能穿插到无机层所堆垛的空隙中,因此维度缩减成为该领域发展的一个新方向。二维Ruddlesden-Popper型有机无机杂化钙钛矿将有机部分与无机骨架的特点相结合,从而得到结构可变性、较大的极性以及易加工性等优良特性,此外又可以获得具有电学性能、光学等特性。本文利用氟苯乙胺、异戊胺对三维杂化钙钛矿进行改造,合成了四例二维Ruddlesden-Popper型杂化钙钛矿化合物。(1)通过快速结晶的方法,在较短的时间内合成了化合物a的大尺寸的晶体,该晶体显示出优越的载流子传输性能和较低的缺陷密度等优点。另外其独特的量子阱结构使得该晶体具有较大的光学二向色性,其光学吸收比率αc/αa≈2.05。此外,基于晶体的光电探测器展现了优异的偏振探测行为,显示了其在偏振光检测方面的巨大潜力。(2)通过对三维钙钛矿结构进行裁剪,研究了一种构筑二维三层杂化钙钛矿铁电体的新方法。基于化合物b的量子阱结构,用飞秒激光测试系统实现了五光子吸收性能。吸收截面σ5达到1.2×10-132 cm10?s4?photon-4,是目前已报到的铁电体中最高值,进一步促进杂化钙钛矿铁电体在光子学领域的应用。基于化合物c的单晶薄片制成的光电探测器,表现出杰出的检测行为包括极低暗电流(10-12 A),大光暗电流开/关比(2.5×103)和快速响应时间(150μs)以及优秀的选择性波长探测能力。基于这些优点的制成的2D钙钛矿光电探测器,可以与MAPbI3的光电探测器媲美。(3)通过将对三维杂化钙钛矿CsPbBr3进行改造合成了一例新的二维RP型杂化钙钛矿反铁电体化合物d,其中有机阳离子和无机骨架的有序无序协同对铁电-反铁电-顺电相变起主要的贡献作用。铁电电滞回线和反铁电电滞回线的测量证明了其相变的发生。我们通过测量电流峰证明该化合物在反铁电相时矫顽场随着温度的增加逐渐增大。这一发现拓展了铁电-反铁电多功能材料在制冷、储能领域的应用。