有机-金属卤化钙钛矿CH₃NH₃PbX₃因其具有高的光吸收系数、长的载流子寿命和高的载流子迁移率,被广泛应用在太阳能电池、光电探测器、激光等领域。尤其近年来,在气体敏感性方面特殊性能使其作为气敏材料具有很大的潜在应用前景。本论文主要研究如何提高钙钛矿薄膜的质量,并对CH₃NH₃PbI₃薄膜对NH₃环境的响应规律及机理进行分析,具体内容如下:采用两步法,以NH₃·H₂O作为添加剂,制备了高质量的钙钛矿CH₃NH₃PbI₃薄膜。结果表明,NH₃·H₂O的添加使得PbI₂薄膜表面有孔隙出现,随着NH₃·H₂O含量的增加,PbI₂薄膜表面的孔隙率增加,晶粒尺寸也逐渐增加,PbI₂的残留量减少;当NH₃·H₂O含量为5%时,PbI₂的残留量几乎为零,晶粒尺寸增加到500nm左右,平均晶粒大小为496nm左右,钙钛矿薄膜具有较好的平整性。通过对比一步法和两步法制备钙钛矿薄膜,一步法制备的钙钛矿薄膜结晶性较高,具有低的PbI₂的残余量且钙钛矿择优取向生长。两步法制备的钙钛矿薄膜形貌好,晶粒呈立方状,晶粒尺寸均匀分布,具有高的表面覆盖率。脉冲电磁场辅助两步旋涂法制备钙钛矿薄膜,脉冲电磁场的施加使得PbI₂薄膜变得粗糙,钙钛矿薄膜随着PbI₂薄膜的结构生长,导致了与CH₃NH₃I反应的不完全,PbI₂残留量大。脉冲电磁场辅助两步溶液法制备钙钛矿薄膜,脉冲电磁场处理后制得的钙钛矿薄膜中PbI₂的残留量降低,并且细化了钙钛矿薄膜的晶粒,由430nm细化到350nm,提高了薄膜的表面覆盖率。当脉冲电压为400V时,钙钛矿薄膜中的PbI₂残留量几乎为零,覆盖率最高。钙钛矿薄膜短时间与NH₃接触后,薄膜颜色变化呈现出可逆性,薄膜由黑棕色变为淡黄色,移除NH₃环境后,薄膜可回复为浅黑色。当延长钙钛矿薄膜与NH₃反应时间后,薄膜先由黑棕色变为淡黄色后转变为无色,移除NH₃环境后,薄膜呈淡黄色,薄膜颜色变化呈现出不可逆性。钙钛矿薄膜颜色变化的可逆性是由于NH₃与CH₃NH₃PbI₃的可逆反应导致的。钙钛矿薄膜颜色变化的不可逆性是由于NH₄PbI₃能够和NH₃环境反应,NH₃会吸附在NH₄PbI₃的表面,形成无色的NH₄PbI₃·xNH₃,移除NH₃环境后,薄膜表面的NH₃会自动脱附,从而恢复为淡黄色的NH₄PbI₃。