【摘 要】
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本论文以溴基准二维有机-无机杂化钙钛矿材料为基础,通过探索新的薄膜制备方法来优化准二维钙钛矿材料的发光器件,并基于优化器件模型研究了这类器件中载流子动态输运及辐射复合过程。具体工作如下:1.准二维钙钛矿发光二极管相调控及光电性能研究。在此项工作中,我们采用了真空辅助退火的方式快速蒸发溶剂来加速结晶过程,可以实现不同n值的钙钛矿组分随机的分布于整个薄膜中,这意味着钙钛矿相分布在垂直尺度上得到有效调控
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本论文以溴基准二维有机-无机杂化钙钛矿材料为基础,通过探索新的薄膜制备方法来优化准二维钙钛矿材料的发光器件,并基于优化器件模型研究了这类器件中载流子动态输运及辐射复合过程。具体工作如下:1.准二维钙钛矿发光二极管相调控及光电性能研究。在此项工作中,我们采用了真空辅助退火的方式快速蒸发溶剂来加速结晶过程,可以实现不同n值的钙钛矿组分随机的分布于整个薄膜中,这意味着钙钛矿相分布在垂直尺度上得到有效调控。为了和非均匀的垂直相分布区分,我们称这种随机的相分布为均匀相分布。我们针对这两种相分布的光电性质进行了深入研究,发现均匀相分布对准二维钙钛矿光电性能的起着非常重要的作用。经过真空辅助退火处理,基于结构为ITO/PEDOT:PSS/quasi-2D perovskite/Bphen/Ag的发光器件表现出增强的发光性能。更进一步的研究发现,均匀相分布的准二维钙钛矿薄膜,电子的传输性能有所提高,缺陷态密度降低,瞬态寿命增长,因此可以获得更高的复合效率。同时循环J-V测试的结果说明经过真空辅助退火处理,有助于减弱离子迁移,进而提升器件性能。该工作为通过相分布调控增强电荷输运和辐射复合,并进一步提升发光二极管性能提供了建设性方案。2.基于相分布调控器件的输运及复合过程研究。通过测试不同电压下的阻抗谱,以及C-f、C-V,我们发现均匀的相分布使得电子和空穴实现了更加平衡的注入,从而提高了辐射复合的效率,并且由于存在有效的电荷和能量转移,发光中心位于晶体内部,从而减少了界面缺陷对于辐射复合效率的影响。在线、圆偏振光激发调控钙钛矿薄膜荧光强度的测试中,探究了相分布对载流子传输与复合过程的影响,研究了相分布调控与载流子输运特性和激发态轨道间相互作用之间的关系,揭示了均匀的相分布在提高有效的辐射复合方面的内部机制。图38幅,表5个,参考文献98篇
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