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基于模板剥离法制备高性能钙钛矿单晶薄膜光电探测器
1
作者
单东明
张瀚文
+2 位作者
张庆文
张虎
丁然
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期195-203,共9页
近年来,杂化钙钛矿半导体材料由于其带隙可调、吸收系数高、载流子迁移率高、成本低廉等诸多优点,在光电器件领域备受青睐,如太阳能电池、电致发光器件、光电探测器等。其中,钙钛矿单晶薄膜因其无晶界、杂质和缺陷含量低等特点,展现出...
近年来,杂化钙钛矿半导体材料由于其带隙可调、吸收系数高、载流子迁移率高、成本低廉等诸多优点,在光电器件领域备受青睐,如太阳能电池、电致发光器件、光电探测器等。其中,钙钛矿单晶薄膜因其无晶界、杂质和缺陷含量低等特点,展现出更为优异的光学、电学特性,成为制备高性能光电器件的理想材料体系。然而,钙钛矿单晶薄膜常采用空间限域法直接生长在空穴传输层上,不可避免地将导致界面缺陷和载流子层间输运等问题,严重制约了钙钛矿单晶薄膜光电探测器的性能。为此,本文通过引入模板剥离法工艺技术,在钙钛矿单晶薄膜两侧分别蒸镀功能层材料,制备了结构为Cu/BCP/C_(60)/MAPbBr_(3)/MoO_(3)/Ag的钙钛矿单晶薄膜光电探测器。基于模板剥离法,两侧蒸镀的功能层与钙钛矿单晶薄膜接触紧密,将有效改善载流子的注入和传输;同时,优化的器件结构以及考虑能带匹配等因素可实现高灵敏、响应快速的钙钛矿单晶薄膜光电探测器。改进后器件的开关比高达3.1×10^(3),响应度可达7.15 A/W,探测率为5.39×10^(12)Jones,外量子效率达到1794%。该工作为进一步改善和提升钙钛矿单晶薄膜光电探测器的探测性能提供了一种可行性技术方案。
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关键词
杂化
钙钛矿
半导体材料
钙钛矿单晶薄膜
模板剥离法
光电探测器
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职称材料
溶液空间限域法制备有机-无机杂化卤化铅钙钛矿单晶薄膜及其器件应用研究进展
2
作者
张庆文
单东明
+1 位作者
张虎
丁然
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第4期572-584,共13页
近年来,有机-无机杂化卤化铅钙钛矿材料因其出色的光电特性在国际上备受瞩目,并已成功应用于太阳能光伏、光电探测、电致发光等多个领域。目前绝大部分器件研究都集中在钙钛矿多晶材料上,但钙钛矿单晶材料拥有更低的缺陷态密度、更高的...
近年来,有机-无机杂化卤化铅钙钛矿材料因其出色的光电特性在国际上备受瞩目,并已成功应用于太阳能光伏、光电探测、电致发光等多个领域。目前绝大部分器件研究都集中在钙钛矿多晶材料上,但钙钛矿单晶材料拥有更低的缺陷态密度、更高的载流子迁移率、更长的载流子复合寿命、更宽的光吸收范围,以及更高的稳定性等优异的性质,可有效减少载流子传输过程中的散射损失,以及在晶界处的非辐射复合,并抑制离子迁移所引起的迟滞效应。采用钙钛矿单晶薄膜作为器件有源层有望制备性能更高效且更稳定的钙钛矿光电器件。目前,已报道的多种钙钛矿单晶薄膜制备方法包括溶液空间限域法、化学气相沉积法、自上而下加工法等,其中溶液空间限域法的发展和应用最为广泛。本文聚焦利用溶液空间限域法制备高质量钙钛矿单晶薄膜的相关方法,以及钙钛矿单晶薄膜在光电探测器、太阳能电池、场效应晶体管和发光二极管等相关器件应用中的研究进展,并对钙钛矿单晶薄膜及其光电器件的未来发展趋势进行了展望。
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关键词
钙钛矿
半导体材料
溶液空间限域法
钙钛矿单晶薄膜
光电子器件
单晶
薄膜
生长
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职称材料
钙钛矿单晶的合成研究进展
被引量：
3
3
作者
张汉宏
叶帅
张帆
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2020年第12期2389-2397,共9页
钙钛矿材料优异的光电性能使钙钛矿太阳能电池成为目前发展速度最快的光伏技术之一。近期的研究发现无晶界的单晶钙钛矿薄膜拥有更低的缺陷密度、更高的载流子迁移率、更长的载流子复合寿命,并且还有较高的稳定性和更宽的光吸收范围,因...
钙钛矿材料优异的光电性能使钙钛矿太阳能电池成为目前发展速度最快的光伏技术之一。近期的研究发现无晶界的单晶钙钛矿薄膜拥有更低的缺陷密度、更高的载流子迁移率、更长的载流子复合寿命,并且还有较高的稳定性和更宽的光吸收范围,因此有望制备出更高效且更稳定的钙钛矿太阳能电池。本文简要介绍了单晶钙钛矿太阳电池的基本结构及其发展历程,着重介绍了有关单晶钙钛矿薄膜和块状单晶钙钛矿的制备方法,并且对不同方法制备的单晶钙钛矿太阳能电池的效率进行了比较,最后对单晶钙钛矿太阳能电池当前存在的问题以及未来发展进行了简要分析和展望。
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关键词
单晶
钙钛矿
钙钛矿
太阳能电池
单晶
钙钛矿
薄膜
块状
单晶
钙钛矿
制备方法
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职称材料
题名
基于模板剥离法制备高性能钙钛矿单晶薄膜光电探测器
1
作者
单东明
张瀚文
张庆文
张虎
丁然
机构
吉林大学电子科学与工程学院
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期195-203,共9页
基金
国家重点研发计划青年科学家项目(2022YFB3607500)
国家自然科学基金(62274076)。
文摘
近年来,杂化钙钛矿半导体材料由于其带隙可调、吸收系数高、载流子迁移率高、成本低廉等诸多优点,在光电器件领域备受青睐,如太阳能电池、电致发光器件、光电探测器等。其中,钙钛矿单晶薄膜因其无晶界、杂质和缺陷含量低等特点,展现出更为优异的光学、电学特性,成为制备高性能光电器件的理想材料体系。然而,钙钛矿单晶薄膜常采用空间限域法直接生长在空穴传输层上,不可避免地将导致界面缺陷和载流子层间输运等问题,严重制约了钙钛矿单晶薄膜光电探测器的性能。为此,本文通过引入模板剥离法工艺技术,在钙钛矿单晶薄膜两侧分别蒸镀功能层材料,制备了结构为Cu/BCP/C_(60)/MAPbBr_(3)/MoO_(3)/Ag的钙钛矿单晶薄膜光电探测器。基于模板剥离法,两侧蒸镀的功能层与钙钛矿单晶薄膜接触紧密,将有效改善载流子的注入和传输;同时,优化的器件结构以及考虑能带匹配等因素可实现高灵敏、响应快速的钙钛矿单晶薄膜光电探测器。改进后器件的开关比高达3.1×10^(3),响应度可达7.15 A/W,探测率为5.39×10^(12)Jones,外量子效率达到1794%。该工作为进一步改善和提升钙钛矿单晶薄膜光电探测器的探测性能提供了一种可行性技术方案。
关键词
杂化
钙钛矿
半导体材料
钙钛矿单晶薄膜
模板剥离法
光电探测器
Keywords
hybrid perovskite semiconductors
perovskite single-crystalline thin-films
template stripping method
photodetectors
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
TN304 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
溶液空间限域法制备有机-无机杂化卤化铅钙钛矿单晶薄膜及其器件应用研究进展
2
作者
张庆文
单东明
张虎
丁然
机构
吉林大学电子科学与工程学院
出处
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第4期572-584,共13页
基金
国家重点研发计划青年科学家项目(2022YFB3607500)
国家自然科学基金(62274076)。
文摘
近年来,有机-无机杂化卤化铅钙钛矿材料因其出色的光电特性在国际上备受瞩目,并已成功应用于太阳能光伏、光电探测、电致发光等多个领域。目前绝大部分器件研究都集中在钙钛矿多晶材料上,但钙钛矿单晶材料拥有更低的缺陷态密度、更高的载流子迁移率、更长的载流子复合寿命、更宽的光吸收范围,以及更高的稳定性等优异的性质,可有效减少载流子传输过程中的散射损失,以及在晶界处的非辐射复合,并抑制离子迁移所引起的迟滞效应。采用钙钛矿单晶薄膜作为器件有源层有望制备性能更高效且更稳定的钙钛矿光电器件。目前,已报道的多种钙钛矿单晶薄膜制备方法包括溶液空间限域法、化学气相沉积法、自上而下加工法等,其中溶液空间限域法的发展和应用最为广泛。本文聚焦利用溶液空间限域法制备高质量钙钛矿单晶薄膜的相关方法,以及钙钛矿单晶薄膜在光电探测器、太阳能电池、场效应晶体管和发光二极管等相关器件应用中的研究进展,并对钙钛矿单晶薄膜及其光电器件的未来发展趋势进行了展望。
关键词
钙钛矿
半导体材料
溶液空间限域法
钙钛矿单晶薄膜
光电子器件
单晶
薄膜
生长
Keywords
hybrid perovskite semiconductor
solution-processed space-confined method
perovskite single-crystalline thin-film
optoelectronic device
growth of single crystal thin film
分类号
O78 [理学—晶体学]
O484 [理学—固体物理]
TN36 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
钙钛矿单晶的合成研究进展
被引量：
3
3
作者
张汉宏
叶帅
张帆
机构
深圳大学
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2020年第12期2389-2397,共9页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(61804099)。
文摘
钙钛矿材料优异的光电性能使钙钛矿太阳能电池成为目前发展速度最快的光伏技术之一。近期的研究发现无晶界的单晶钙钛矿薄膜拥有更低的缺陷密度、更高的载流子迁移率、更长的载流子复合寿命,并且还有较高的稳定性和更宽的光吸收范围,因此有望制备出更高效且更稳定的钙钛矿太阳能电池。本文简要介绍了单晶钙钛矿太阳电池的基本结构及其发展历程,着重介绍了有关单晶钙钛矿薄膜和块状单晶钙钛矿的制备方法,并且对不同方法制备的单晶钙钛矿太阳能电池的效率进行了比较,最后对单晶钙钛矿太阳能电池当前存在的问题以及未来发展进行了简要分析和展望。
关键词
单晶
钙钛矿
钙钛矿
太阳能电池
单晶
钙钛矿
薄膜
块状
单晶
钙钛矿
制备方法
Keywords
single crystal perovskite
perovskite solar cell
single crystal perovskite film
bulk single crystal perovskite
preparation method
分类号
O734 [理学—晶体学]
TM914.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
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被引量
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1
基于模板剥离法制备高性能钙钛矿单晶薄膜光电探测器
单东明
张瀚文
张庆文
张虎
丁然
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
溶液空间限域法制备有机-无机杂化卤化铅钙钛矿单晶薄膜及其器件应用研究进展
张庆文
单东明
张虎
丁然
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024
0
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下载PDF
职称材料
3
钙钛矿单晶的合成研究进展
张汉宏
叶帅
张帆
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2020
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