准二维钙钛矿薄膜的掺杂及其PeLED器件光电特性研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mryangjinhui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钙钛矿具有十分优异的光电性能,如发光色纯度高、发光颜色可调、荧光量子产率高等,这些优点推动了钙钛矿在电致发光器件上的应用发展,以钙钛矿为发光层的钙钛矿发光二极管(Perovskite Light-emitting diode,PeLED)经过这几年的研究其器件性能获得了极大的提升。但目前普遍研究的三维钙钛矿激子结合能小,载流子迁移率高,这一特点不利于钙钛矿中载流子辐射复合发光,阻碍了PeLED器件效率的进一步提升。在这种情况下,准二维钙钛矿走入人们的视野,其具有的自组装量子阱结构能够限制载流子活动,提高激子结合能,降低载流子迁移率。但准二维钙钛矿中长链有机间隔阳离子部分所夹的钙钛矿层数通常不是单一的,这会造成发光效率降低。此外,准二维钙钛矿晶粒尺寸减小,会导致其表面缺陷增多,增加非辐射复合几率。同时,钙钛矿中所含有的铅元素会对人体和生态环境造成伤害,降低或消除钙钛矿中的铅含量对PeLED器件商业化应用十分重要。因此,本文内容主要是基于准二维钙钛矿PEA2Csn-1PbnBr3n+1薄膜以及相应PeLED器件性能研究,着手于提升薄膜表面形貌,提高PeLED性能,以及减少铅含量,具体内容如下:首先,根据PEA2Csn-1PbnBr3n+1化学表达式调节前驱体材料Pb Br2、Cs Br和PEABr之间的摩尔比,制备不同n值的PEA2Csn-1PbnBr3n+1薄膜,同时制备了三维钙钛矿Cs Pb Br3薄膜。准二维钙钛矿薄膜形貌优于三维钙钛矿,且n值越小表面形貌越好。在n=3的情况下,即发光层为PEA2Cs2Pb3Br10制备的PeLED器件获得最佳器件性能,启亮电压为4 V,最大亮度为917 cd/m~2,最大外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)为1.59%。为后续实验研究提供基础。接着,在确定以PEA2Cs2Pb3Br10为发光层的PeLED器件性能最佳的基础上,将少量小分子有机物1,3-双9H-咔唑-9-基苯(m CP)加入PEA2Cs2Pb3Br10中,m CP能够钝化PEA2Cs2Pb3Br10的表面缺陷,使准二维钙钛矿中二维结构和层数为二的准二维结构减少或消失,提高薄膜质量。掺杂m CP后,最大亮度由238 cd/m~2提升至596 cd/m~2,最大电流效率由4.25 cd/A提升至7.99 cd/A,最大EQE由1.72%提升至3.34%。其次,将少量小分子有机物双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]硫砜(DMAC-DPS)加入Cd Se/Zn S量子点中,DMAC-DPS能够提高量子点薄膜表面形貌,制备的QLED器件最大电流效率由0.86 cd/A提升至3.25 cd/A,最大EQE由0.64%提升至2.27%。最后,本文研究了金属离子掺杂对准二维钙钛矿的影响,将Mg2+加入PEA2Cs2Pb3Br10中,Mg2+能够部分取代PEA2Cs2Pb3Br10中的Pb2+,并且使其晶体结构发生变化,同时准二维钙钛矿中层数较小的部分相对增多。制备的PeLED器件EL峰发生明显蓝移,半峰宽变宽。
其他文献
分布式电源是有效使用清洁能源的重要方式,微电网是分布式电源接入配电网的典型应用,可缓解大量分布式电源直接并网给配电网运行与保护造成的影响。然而,微电网可直接接入配电网或者独立离网运行,由于分布式电源控制类型的差异,以及容量与输出电流的限制,在两种运行模式下微电网的故障电流水平差异较大,容易造成传统的过流保护或者距离保护误动或拒动,导致保护失效。同时微电网多端电源供电结构、双向短路电流等特点对其故障
电力变压器是电力系统的核心部件,针对电力变压器的状态检修是维护电力系统安全稳定的重要环节,而状态检修工作的基础在于状态评估。变压器的状态评估实际上是依靠算法处理样本数据,来评估变压器健康状况的一个过程。然而,单一算法的特性与变压器状态评估工作并不够契合,本文针对变压器状态评估工作中存在的主客观方法比较片面、状态量之间相互干扰、数据量过多难以处理和评估过程需要满足模糊性和随机性问题,综合各类算法的优
磷酸铁锂材料的理论比容量为170m Ah/g,因其高安全性被广泛应用于电动汽车等领域,但由于磷酸铁锂电池低温下锂离子电导率较低,目前无法实现低温下对电动汽车中磷酸铁锂电池的安全充电(T≤0℃)。温度对大容量磷酸铁锂锂离子动力电池充放电容量影响显著,因此,对大容量磷酸铁锂电池液冷热管理系统的开发研究具有重要的科学意义和实际应用价值。本论文主要包括以下研究内容:(1)研究了15Ah磷酸铁锂圆柱电池的电
伪装人体检测是计算机视觉领域一个具有挑战性的任务。伪装人体检测在边防监控、入侵检测、军事目标发现等方面有着重要的应用。在此之前,已有一些与伪装人体检测相关的研究,通常是提取目标的外观特征,包括颜色或亮度特征、纹理特征、梯度特征、运动特征、深度特征等。由于在伪装场景中人体目标与背景的视觉特征高度相似,这些方法难以有效的描述它的特征并建立有效的检测模型,从而导致对不可预见场景下的错误检测。尤其是基于视
基于会话的推荐系统,定义为在用户匿名的情况下,仅仅依靠当前匿名会话中有顺序的物品点击序列,预测匿名用户的下一次点击行为,这在电子商务、短视频平台等互联网应用场景中都颇为常见。基于会话的推荐和传统推荐的最大区别在于,基于会话的推荐任务不使用用户的历史行为和画像信息,属于用户冷启动的问题,因此精确地推断用户兴趣显得尤为困难。现有的基于会话的推荐算法大多采用循环神经网络来建模会话中的时序关系,然而由于传
自转旋翼飞机是中小型低空载人航空领域的主要飞行设备之一,在军用和民用方面均具有独特的优势。传统的自转旋翼飞机采用燃油发动机进行驱动,其飞机振动噪音大、红外特征明显、环境污染严重等问题十分突出,在实际应用中亟待解决。论文设计一款满足自转旋翼飞机驱动要求的轴向磁通电机,对于自转旋翼飞机优势的发挥无疑具有一定的理论意义和工程应用价值。首先,介绍了全电动自转旋翼飞机的结构和起飞原理,并根据自转旋翼飞机的技
由于在通信、安检等领域的广阔应用前景,聚焦于太赫兹信号的产生、探测、调制及传输的太赫兹技术在近些年发展迅速。滤波器在太赫兹信号的探测、调制及传输过程中都有着极为重要的作用,因此高性能太赫兹滤波器的研究具有较高的应用价值。而作为一种具有人工设计的、呈现出天然材料所不具备的独特电磁性能的材料结构,超材料由于制备工艺简单、性能优异近些年已被应用于太赫兹器件中。本论文工作围绕如何提高滤波器的衰减深度、带宽
双馈风电网侧变流器多采用LC型滤波器,与感性电网阻抗交互会在高频段产生一谐振峰。电网中含有与谐振峰频率相近的背景电压谐波时,会造成变流器接入点电压谐波放大,影响风电系统的稳定运行。本文针对该背景电压谐波放大现象进行研究,提出电压谐波放大系数进行定量衡量。为抑制电压谐波放大,以放大系数为指标定量设计了所需的并联适配电阻。受到装置大容量的限制,风电变流器控制带宽较低,难以通过控制算法实现其对高频谐波的
上下文关系建模是计算机视觉中一种重要的研究方法,可以显著增强图像或视频中神经网络模型学习到的特征。上下文信息按特征维度主要可分为空间上下文与时序上下文,在2D图像任务中,模型主要提取图像中的空间上下文信息;在3D视频理解任务中,时序上下文能更有效地辅助建模远距离帧间的关系。本文主要围绕图像目标检测与视频行为识别任务中的时空上下文建模展开研究,深度探索了时空语境信息对模型检测性能的影响。本文的主要贡
随着原子核物理与高能粒子物理学研究的不断深入,空间环境探测得到了快速的发展。空间环境十分复杂,其中充斥着大量的复杂混合粒子,传统的核辐射探测器无法满足在恶劣环境下的长时间探测。碳化硅(SiC)材料作为近些年发展起来的第三代化合物半导体材料具有禁带宽度大、热导率高、热稳定性强和临界位移能大等优异性能,使其制备的辐射探测器具有体积小、耗能低、耐高温和抗强辐射的优点。本文针对空间粒子辐射探测,基于碳化硅