【摘 要】
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二维有机无机杂化钙钛矿材料因为高荧光量子产率、较高的激子结合能、高稳定性以及带隙可调等优异的性能引起了人们的广泛关注,在太阳能电池、发光二极管和光电探测器等光电器件领域具有非常广阔的应用前景。有机层与无机层交替堆叠形成的多重量子阱结构不仅使二维钙钛矿拥有不同于三维结构的光物理性能,而且可以通过有机层结构调节改变其内部激子的性质从而表现出迥异的光电性能。本文以高效发光和新型功能二维有机无机钙钛矿为研
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二维有机无机杂化钙钛矿材料因为高荧光量子产率、较高的激子结合能、高稳定性以及带隙可调等优异的性能引起了人们的广泛关注,在太阳能电池、发光二极管和光电探测器等光电器件领域具有非常广阔的应用前景。有机层与无机层交替堆叠形成的多重量子阱结构不仅使二维钙钛矿拥有不同于三维结构的光物理性能,而且可以通过有机层结构调节改变其内部激子的性质从而表现出迥异的光电性能。本文以高效发光和新型功能二维有机无机钙钛矿为研究目标,采用不同碳链长度的双氨基脂肪胺（DA）制备二维钙钛矿,研究了碳链长度对钙钛矿发光性能和稳定性的影响;并利用手性胺制备了二维钙钛矿,探索了手性二维钙钛矿的圆偏振光探测性能和非线性光学性质,主要研究内容如下:（1）高效发光的二维DASnBr4钙钛矿的制备及其性能研究:本实验利用水相合成方法制备了由己二胺、辛二胺和癸二胺组成的DASnBr4二维Dion-Jacobson（DJ）相钙钛矿,通过XRD、SEM、FTIR和Raman光谱等对二维钙钛矿进行了结构表征,并比较了室温和低温下的光致发光性能。三组钙钛矿发射光谱均表现出宽光谱（＞100nm）、长寿命（＞2μs）、大斯托克斯位移（＞200 nm）及超高的量子产率（～100%）等特征。通过低温荧光光谱分析,阐明低激活能和声子能量可能是三组钙钛矿具有超高量子产率的原因。此外,发现随着碳链长度的减小,钙钛矿的稳定性逐渐增强。（2）[R/S/rac-1-（4-MeOPEA）]2PbI4二维钙钛矿的制备及其光电性能研究:利用R/S/rac-1-（4-MeOPEA）制备了[R/S/rac-1-（4-MeOPEA）]2PbI4钙钛矿单晶和薄膜,并通过单晶XRD和圆二色吸收光谱对其晶体结构和手性进行了解析,发现引入手性胺的钙钛矿为非中心对称P21空间群,其圆二色各向异性为0.04。对于400-600 nm范围内的LCP和RCP,基于[R-1-（4-MeOPEA）]2PbI4的探测器显示出不同的稳定光响应,展现出优异的圆偏振光探测能力。此外,发现[S-1-（4-MeOPEA）]2PbI4在780-1040 nm激发下同时具有二次谐波和双光子吸收两种非线性光学特性。
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