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全无机卤化物钙钛矿薄膜外延生长研究进展
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作者 单衍苏 李兴牧 +2 位作者 王霞 吴德华 曹丙强 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第7期1208-1220,共13页
全无机卤化物钙钛矿作为一种具有可调节带隙的半导体材料,其热稳定性和光稳定性优于有机-无机杂化钙钛矿,近年来已在太阳能电池、紫外-可见光探测器、发光二极管等领域引发广泛关注,有望成为推动高性能光电器件产业化的关键材料。外延... 全无机卤化物钙钛矿作为一种具有可调节带隙的半导体材料,其热稳定性和光稳定性优于有机-无机杂化钙钛矿,近年来已在太阳能电池、紫外-可见光探测器、发光二极管等领域引发广泛关注,有望成为推动高性能光电器件产业化的关键材料。外延生长技术通过构建晶格匹配的异质界面可生长高质量的晶体薄膜,结合应变工程可对薄膜材料光电性能精准调控,已成为半导体器件制造领域的核心技术路径。随着全无机卤化物钙钛矿材料向商业光电子器件领域的拓展,精准调控薄膜结晶质量、降低缺陷态密度及优化界面特性成为该领域的关键技术瓶颈问题。本综述阐述了卤化物钙钛矿的材料结构及外延生长的基本原理,按照制备方法和衬底晶格匹配程度,分类讨论了全无机卤化物钙钛矿薄膜的外延生长工作。最后,展望了钙钛矿外延的未来方向,希望通过原位生长监测、精确的界面结构表征和规模化制造,进一步提高全无机卤化物钙钛矿的器件性能和应用。 展开更多
关键词 无机卤化物钙钛矿 半导体 薄膜质量 外延生长 光电器件
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气相沉积全无机钙钛矿传输层和发光层提高红光钙钛矿发光二极管性能 被引量:2
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作者 柳贺夫 刘岳峰 冯晶 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期873-880,共8页
在PEDOT∶PSS空穴传输层上气相沉积了CsPbBr_(3)和CsPbBrI_(2)全无机钙钛矿传输层和发光层,以PEDOT∶PSS/CsPbBr_(3)作为双空穴传输层,显著提高了基于CsPbBrI_(2)发光的全无机红光钙钛矿发光二极管(Perovskite light emitting diodes,Pe... 在PEDOT∶PSS空穴传输层上气相沉积了CsPbBr_(3)和CsPbBrI_(2)全无机钙钛矿传输层和发光层,以PEDOT∶PSS/CsPbBr_(3)作为双空穴传输层,显著提高了基于CsPbBrI_(2)发光的全无机红光钙钛矿发光二极管(Perovskite light emitting diodes,PeLEDs)性能。相比基于PEDOT∶PSS空穴传输层的PeLEDs器件,其亮度、电流效率和外量子效率提升幅度分别达到了44%、157%和180%。器件性能提升一方面归因于PEDOT∶PSS/CsPbBr_(3)双空穴传输层的能级匹配提高了空穴传输效率,并有效抑制了PEDOT∶PSS酸性导致的激子猝灭;另一方面归因于生长在CsPbBr_(3)传输层上的CsPbBrI_(2)发光层具有更好的薄膜结晶质量。在PeLEDs中通过气相沉积生长传输层和发光层是一种简单有效的制备方案,在提高气相沉积全无机PeLEDs的性能方面有巨大潜力。 展开更多
关键词 全无机钙钛矿发光器件 气相沉积 铯铅溴 空穴传输层
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全无机钙钛矿量子点的合成、性质及发光二极管应用进展 被引量:22
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作者 刘王宇 陈斐 +1 位作者 孔淑祺 唐爱伟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期117-133,共17页
近年来,全无机铯铅卤素钙钛矿(CsPb X 3,X=Cl,Br,I)量子点由于其色纯度高、具有可调谐的发射波长(410~760 nm)、窄的半峰宽(12~42 nm)和较高的荧光量子产率(最高可达95%以上)以及可全溶液处理等优势而受到人们的高度关注,在显示和照明... 近年来,全无机铯铅卤素钙钛矿(CsPb X 3,X=Cl,Br,I)量子点由于其色纯度高、具有可调谐的发射波长(410~760 nm)、窄的半峰宽(12~42 nm)和较高的荧光量子产率(最高可达95%以上)以及可全溶液处理等优势而受到人们的高度关注,在显示和照明领域有着较为广阔的应用前景。本文首先介绍了近年来发展起来的全无机钙钛矿量子点的液相合成方法,如高温热注射法、一步反应法、阴离子交换法和过饱和重结晶法等;其次介绍了全无机钙钛矿量子点的形貌、尺寸和晶型调控及材料组分、反应温度和杂质离子对其发光性能的影响,进而总结了无铅全无机钙钛矿量子点的研究进展;然后介绍了全无机钙钛矿量子点在发光二极管方面的应用进展;最后概述了全无机钙钛矿量子点在未来发展中存在的挑战和机遇。 展开更多
关键词 无机钙钛矿 量子点 合成方法 光电性能 发光二极管
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全无机钙钛矿量子点的研究进展 被引量:9
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作者 王恩胜 余丽萍 +1 位作者 廉世勋 周文理 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期777-783,共7页
近年来,在各类光电材料中,钙钛矿量子点以优异的性能脱颖而出。相对于有机-无机杂化钙钛矿量子点,全无机钙钛矿量子点(IPQDs)的稳定性更高。IPQDs因具有光吸收系数高、发射光谱窄、光致发光量子产率(PLQY)高、组成与尺寸可调、发射光谱... 近年来,在各类光电材料中,钙钛矿量子点以优异的性能脱颖而出。相对于有机-无机杂化钙钛矿量子点,全无机钙钛矿量子点(IPQDs)的稳定性更高。IPQDs因具有光吸收系数高、发射光谱窄、光致发光量子产率(PLQY)高、组成与尺寸可调、发射光谱可调以及光致发光和电致发光等特性而备受关注,是当前最具潜力的光电材料之一,广泛应用于发光二极管(LEDs)、太阳能电池、光电探测器、激光等领域。IPQDs材料尚存在许多问题,主要体现在以下几方面:(1)发光机理不够明确。仍需要大量全面而系统的研究来揭示其优异光电性能背后的内在机制。(2) CsPbCl_3的PLQY较低,需要进一步提高。(3)成分铅具有毒性。铅在IPQDs中的角色需要进一步剖析,为进一步发展无铅或少铅的钙钛矿材料奠定理论基础。(4)稳定性差。IPQDs在极性溶剂中极易分解或团聚;对光、氧气、湿度和温度的稳定性差;易发生阴离子交换。(5)量子点表面的长链绝缘配体不利于晶粒间电荷迁移。在充分钝化量子点表面的前提下,尽可能地减少配体对电荷迁移的阻碍是发展高效LEDs的有效途径。(6)为适应规模化生产,需要进一步优化制备工艺。近年来,研究者主要从亟待解决的毒性和稳定性问题展开研究,并取得了重大进展。通过使用无毒或低毒的金属(如Mn、Sn等)来全部或部分取代Pb,以及用聚合物材料来包覆IPQDs,均为解决该材料的毒性问题提供了有效方案。而通过掺杂Mn2+可提高钙钛矿晶格的形成能,从根源上改善了IPQDs的热稳定性。此外,利用有机、无机或高分子等材料包覆IPQDs,可以有效避免其与外界环境接触,进而提高该材料的稳定性。本文全面综述了近年来有关IPQDs的研究进展,包括合成方法、形貌、光学性质和表面性质。着重分析了该材料存在的稳定性和铅的毒性问题以及目前的解决方案。探讨了该材料在发光二极管、太阳能电池、光电探测器以及激光领域的应用前景。最后,总结了该材料有待解决的问题并展望了未来的发展方向。 展开更多
关键词 无机钙钛矿量子点 表面性质 稳定性 光致发光
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B位离子掺杂全无机钙钛矿量子点的合成及性能研究进展 被引量:3
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作者 朱梦梦 白珏垚 +1 位作者 陈人杰 李会利 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1541-1555,共15页
全无机钙钛矿量子点因其优异的发光性能得到了广泛的研究和关注。但是因为其本身的Pb元素带来的毒性和较差的稳定性,使其在生产和应用方面依然面临着诸多阻碍。B位掺杂作为一种有效改善钙钛矿量子点发光性能和降低其毒性的方法得到了长... 全无机钙钛矿量子点因其优异的发光性能得到了广泛的研究和关注。但是因为其本身的Pb元素带来的毒性和较差的稳定性,使其在生产和应用方面依然面临着诸多阻碍。B位掺杂作为一种有效改善钙钛矿量子点发光性能和降低其毒性的方法得到了长足的发展。本文介绍了近年来涌现出的便于合成B位掺杂全无机钙钛矿量子点的方法,并结合最新的研究进展,对B位掺杂的原理和其对于钙钛矿量子点发光性能和稳定性的影响机制进行了总结,同时展望了B位掺杂的全无机钙钛矿量子点未来的发展趋势及应用前景。 展开更多
关键词 无机钙钛矿量子点 B位掺杂 发光性能 稳定性
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以硫氰酸亚铜作为空穴注入层的钙钛矿发光器件
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作者 吴燕婷 肖择武 +2 位作者 任杰 王琦 杨晓晖 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期504-510,共7页
同有机电荷注入材料相比,无机电荷注入材料具有许多优良的性质,包括高载流子迁移率、良好的稳定性、制备简单和成本低廉等,其在光电器件中的应用备受瞩目。本文采用硫氰酸亚铜(CuSCN)作为有机金属卤化物钙钛矿发光器件的空穴注入层,研... 同有机电荷注入材料相比,无机电荷注入材料具有许多优良的性质,包括高载流子迁移率、良好的稳定性、制备简单和成本低廉等,其在光电器件中的应用备受瞩目。本文采用硫氰酸亚铜(CuSCN)作为有机金属卤化物钙钛矿发光器件的空穴注入层,研究了在其上涂敷钙钛矿薄膜的形貌、晶体结构和光物理性质,并与在普遍采用的导电聚合物空穴注入层上制备钙钛矿薄膜的特性进行了比较。实验结果表明,CuSCN对钙钛矿发光具有显著的猝灭作用,在CuSCN与钙钛矿层之间加入有机间隔层能够明显提高钙钛矿薄膜的发光强度。在此基础上制备了以CuSCN作为空穴注入层的发光器件,器件的最大发光效率为11.7cd/A,较采用导电聚合物作为空穴注入层器件的效率提高了近3倍,并且器件驱动稳定性也有一定程度的提高。 展开更多
关键词 无机材料空穴注入层 硫氰酸亚铜 发光猝灭 钙钛矿发光器件
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无机铅卤钙钛矿纳米晶的合成、性能及应用 被引量:8
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作者 楼孙棋 宣曈曈 +1 位作者 郁彩艳 李会利 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期977-993,共17页
无机铅卤钙钛矿Cs Pb X3(X=Cl,Br,I)纳米晶因具有较高荧光量子效率(-90%)、发光波长覆盖整个可见光谱(400-700 nm)、半高宽相对较窄(12-42 nm)等诸多优点而备受关注,这些性能使之成为当前最具有潜在应用价值的发光材料之一。因... 无机铅卤钙钛矿Cs Pb X3(X=Cl,Br,I)纳米晶因具有较高荧光量子效率(-90%)、发光波长覆盖整个可见光谱(400-700 nm)、半高宽相对较窄(12-42 nm)等诸多优点而备受关注,这些性能使之成为当前最具有潜在应用价值的发光材料之一。因此,近年来对该类无机铅卤钙钛矿材料的报道越来越多。本文主要介绍了无机铅卤钙钛矿发光材料的发展历程、结构、制备方法、生长机理及当前的主要应用领域等,最后概括了无机铅卤钙钛矿发光材料在当前研究背景下所面临的问题并展望了下一阶段的发展方向,为进一步提高其光学性能及开发新型高效的无机铅卤钙钛矿发光材料奠定基础。 展开更多
关键词 无机铅卤钙钛矿 CsPbX3(X=Cl Br I) 发光材料 纳米晶 光电器件
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新型钙钛矿纳米晶复合玻璃制备方法研究进展 被引量:3
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作者 王连军 刘喆 +5 位作者 耿镕镕 金美贞 刘昱辰 王建成 周蓓莹 江莞 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1569-1584,共16页
全无机钙钛矿纳米晶具有发光效率高、发光波段可调等优点,是光电领域的研究热点之一,但是稳定性差一直阻碍着其实际应用。钙钛矿纳米晶玻璃既保留了纳米晶优异的发光性能,又具有优异的物化稳定性,备受研究者们的关注。本文概述了钙钛矿... 全无机钙钛矿纳米晶具有发光效率高、发光波段可调等优点,是光电领域的研究热点之一,但是稳定性差一直阻碍着其实际应用。钙钛矿纳米晶玻璃既保留了纳米晶优异的发光性能,又具有优异的物化稳定性,备受研究者们的关注。本文概述了钙钛矿纳米晶复合玻璃制备方法的国内外研究进展,并进一步阐述了复合玻璃的应用领域,最后对其存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 无机钙钛矿 纳米晶 发光玻璃 制备方法
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CsPbX_(3)QDs@MOFs复合材料的研究综述
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作者 赖妞 黄启强 +6 位作者 张秦阳 张博文 王娟 杨杰 王茺 杨宇 王荣飞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3321-3329,共9页
全无机钙钛矿量子点CsPbX_(3)(QDs)(X=Cl、Br、I)具有可覆盖整个可见光区(400~700 nm)的发射,单一发光峰较窄,量子效率较高,其发射波长和带隙可通过调节CsPbX_(3)中卤素原子X来实现调控。因CsPbX_(3)优异的光学特性而被广泛应用于显示领... 全无机钙钛矿量子点CsPbX_(3)(QDs)(X=Cl、Br、I)具有可覆盖整个可见光区(400~700 nm)的发射,单一发光峰较窄,量子效率较高,其发射波长和带隙可通过调节CsPbX_(3)中卤素原子X来实现调控。因CsPbX_(3)优异的光学特性而被广泛应用于显示领域,然而其稳定性较差等问题阻碍其进一步的应用。金属有机框架(MOFs)是一种多孔性的框架结构,因其独特的多孔结构,永久的孔隙率而作为一种基质载体来提高材料的稳定性。MOFs将QDs限制在主体内部不仅可以保护它们免受外部环境的刺激,使它们彼此隔离而不团聚,而且还可以实现各种新的特性和应用。将QDs限制在MOFs中所得的复合材料(CsPbX_(3) QDs@MOFs)具有比CsPbX_(3) QDs更优异的光学特性以及对周围环境更好的稳定性,复合材料(CsPbX_(3) QDs@MOFs)在光电器件,传感器以及加密与防伪领域有着广泛的应用。该综述首先介绍了CsPbX_(3) QDs相关结构、制备、光学性能和应用,以及现存问题。例如在毒性、稳定性、阴离子交换等方面及相应解决方法;其次介绍了MOFs结构、制备、特性及应用等相关内容;并对介绍复合材料CsPbX_(3) QDs@MOFs的制备、光学特性、应用,例如在白光二极管(WLEDs)、防伪和加密、用作催化剂、远程型白光发射器件中的应用,并实现了宽色域应用,验证了这些新型发光复合材料在背光显示应用中具有很大的应用前景。对复合材料CsPbX_(3) QDs@MOFs现阶段存在一些问题和需要改进方面提出一些见解,对下一步进行复合材料方向提供一些思路并对研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 无机钙钛矿量子点 金属有机框架 发光特性 应用
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