混合型碘系钙钛矿薄膜变温光致发光特性的研究

• 作者: 吴康敬 崔晓磊 张笑铮 徐闰 徐飞 李跃 洪峰 王文贞 胡紫婷 蒋最敏 蒋泵 詹义强 赵磊 陈思良 马忠权
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 混合型钙钛矿 变温光致发光 光学性能 激子结合能
• 年，卷（期）: 2019,（24）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 262-271
• 页数: 10页
• 字数: 3874字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20191238

摘要

研究了阴离子和阳离子混合型碘系钙钛矿薄膜材料的结构、光学性质及光致发光温度特性.研究发现,阴离子混合型碘系钙钛矿(MAPb (BrJ1-x)3,MA+=CH3NH+)随着半径较小的Br离子的比例增加(x=0 0.1),薄膜择优取向生长更明显,其光学带隙从1.43 eV到1.48 eV线性增加.在光抽运下,随着工作温度从10 K升高到125K,纯碘系钙钛矿(MAPbI3,即x=0)可见区光致发光(PL)的峰位轻微的红移;之后至350K,发生蓝移.而Br-阴离子混合型钙钛矿薄膜的PL峰位只随温度升高持续蓝移.并且在不同工作温度下,Br阴离子比例x与PL峰位呈现线性关系.对于纯碘系钙钛矿,其高温段激子结合能是37.5 meV;随着Br的比例的增加,高温段激子结合能会先增大后减小.当x=0.0333,其薄膜PL半高宽随温度升高展宽幅度最小,具有更好的温度稳定性.通过进一步三重阳离子混合和阴离子调节,获得更加优良的混合型碘系钙钛矿((Cs0.05(FA0.85MA0.15)0.95)Pb(Br0.15I0.85)3,FA+=HC(NH2)+)薄膜,为进一步研制太阳能电池和发光器件奠定了实验基础.