【摘 要】
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金属卤化物钙钛矿因其优异的光电性能,在显示照明、太阳能电池、激光器、光电探测器等领域备受青睐。与三维钙钛矿相比,二维Ruddlesden-Popper钙钛矿（2D-RPPs）在稳定性、成分可调性和光电性质多样性等方面具有明显优势。此外,2D-RPPs材料的缺陷密度低,具有较强量子限域效应,在发光显示应用方面具有广阔前景。然而,与2D-RPPs单晶材料相比,大多数2D-RPPs薄膜都具有较低的发光效
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金属卤化物钙钛矿因其优异的光电性能,在显示照明、太阳能电池、激光器、光电探测器等领域备受青睐。与三维钙钛矿相比,二维Ruddlesden-Popper钙钛矿（2D-RPPs）在稳定性、成分可调性和光电性质多样性等方面具有明显优势。此外,2D-RPPs材料的缺陷密度低,具有较强量子限域效应,在发光显示应用方面具有广阔前景。然而,与2D-RPPs单晶材料相比,大多数2D-RPPs薄膜都具有较低的发光效率,这极大地阻碍了基于2D-RPPs的高效发光二极管构造。针对这一问题,本文开展了2D-RPPs薄膜B位掺杂和调控准2D-RPPs薄膜晶相组成的研究工作,主要研究内容如下:采用一步法成功制备了纯PEA2PbBr4薄膜和Mn2+掺杂的Mn:PEA2PbBr4薄膜,改变Mn/Pb在一定范围内进行Mn2+掺杂量调节。Mn2+掺杂不仅导致层间距变小,而且提升了PEA2PbBr4薄膜的结晶性。由于Mn2+掺入量有限,激子发射和Mn2+发射峰位几乎不受掺杂量影响,Mn:PEA2PbBr4薄膜以激子发射为主。同时,Mn2+掺杂还会提升材料体系的刚性,降低电子-声子耦合作用强度。结晶性和结构刚性的增强,使Mn:PEA2PbBr4薄膜的光致发光量子产率（PLQY）得到显著提升。纯PEA2PbBr4的PLQY约为8.58%,Mn:PEA2PbBr4的PLQY随Mn2+掺杂量增加而增大,掺杂量较大样品的PLQY可高达42%,比纯PEA2PbBr4提升了近4倍。通过改变溶剂蒸发温度、反溶剂种类、有机阳离子用量对PEA2Csn-1PbnBr3n+1准2D-RPPs进行相调控。发现增加PEABr的比例可以制备以低n值相为主的准2D-RPPs薄膜,实现了主发光峰分别位于440和470 nm的蓝光发射。研究了温度对不同n相激子发射峰光致发光性能的影响,发现各n值相的激子发射峰均表现出明显的热猝灭现象,并且高n值相激子发射热猝灭效应更为显著,表明此方法制备的准2D-RPPs中高n值相中存在更多的非辐射能量损失过程。
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