【摘 要】
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作为光电器件的活性材料,CH3NH3PbI3-xClx薄膜具有较长的载流子扩散长度和较高的迁移率,在光电器件领域得到了广泛的关注。本文以CH3NH3PbI3-xClx为研究对象,我们提出了一种
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作为光电器件的活性材料,CH3NH3PbI3-xClx薄膜具有较长的载流子扩散长度和较高的迁移率,在光电器件领域得到了广泛的关注。本文以CH3NH3PbI3-xClx为研究对象,我们提出了一种溶剂辅助热压方法实现了钙钛矿薄膜中晶粒的二次生长,制备出了高质量的钙钛矿薄膜。考察了不同因素对薄膜微观形貌以及结晶性的影响,并探究了其光电探测性能。论文的主要内容如下:(1)使用原位红外光谱分析方法研究了压力对样品稳定性的影响。发现在高压作用下,样品的分解温度显著提高,该特性为热压条件下钙钛矿晶粒的二次生长提供了保障。(2)使用热压方法制备了 CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿薄膜,并探索了温度、压力、降温时间、恒温时间对薄膜质量及光电器件性能的影响。研究发现,经过热压处理后组成薄膜的晶畴尺寸明显增大,与传统热处理方式得到的钙钛矿薄膜器件相比,光电流、开关比、灵敏度等多个方面的光电性能得到了较大的提高。(3)使用溶剂辅助热压方法制备出了高质量的CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿薄膜,该薄膜具有晶畴尺寸大(5-10μm)、取向性和平整度高、缺陷密度低、结晶性好、载流子寿命长等特点。并探讨了温度、压力、降温时间、恒温时间对薄膜质量及光电器件性能的影响,优化了实验条件,最终制备出高质量的钙钛矿薄膜。基于该薄膜的平面光电探测器展现出了良好的光电性能:高的开关比(>2.1×104),快的响应时间(54/63μs)、高的探测率(~1.3 ×1012)等。
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