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有机-无机杂化钙钛矿材料是一种可通过低温溶液工艺制备的直接带隙半导体材料。与其它可通过溶液加工工艺得到的半导体材料相比,它具有宽光谱吸收、长载流子扩散距离和高载流子迁移率等优异的光电性能,非常有潜力成为新一代太阳能电池材料。除此之外,钙钛矿材料还具有连续可调的发光波长、高的发光色纯度等特点,因此在发光二极管领域的表现也越来越受到人们的期待。但是目前基于有机-无机杂化钙钛矿材料发光二极管(PeLED)的研究仍旧处于起步阶段,钙钛矿层表面形貌差、薄膜荧光量子效率(PLQY)低以及钙钛矿材料本身不稳定等因素依然制约着PeLED的器件性能。鉴于此,本文主要研究有机-无机杂化钙钛矿的薄膜可控制备及其对PeLED器件性能的影响,从材料体系、成膜工艺、界面调控和器件结构设计等多角度入手,构建钙钛矿层性质与PeLED器件性能之间的关系,为今后进一步提升PeLED器件性能提供一些思路。首先我们将研究重点着眼于提高三维钙钛矿材料的表面形貌和PLQY。对于溶液工艺制备的甲铵基钙钛矿材料,其薄膜表面形貌呈现疏松、多孔的特点,无法制备高性能的PeLED器件。我们通过在钙钛矿材料中引入Cs离子来调控钙钛矿薄膜的成膜过程,进而影响其结晶性质。通过钙钛矿薄膜形貌和结构表征,我们发现在钙钛矿结构中引入Cs离子后,其晶粒尺寸明显变小,形成了致密、平整的钙钛矿薄膜。并且Cs离子的引入还可以起到降低钙钛矿薄膜中缺陷密度的作用,减少了薄膜的非辐射跃迁,提高了薄膜的PLQY。采用这种钙钛矿薄膜,我们制备了高性能的绿光PeLED器件,外量子效率(EQE)相比引入Cs离子之前提升了 20倍。进一步,我们在钙钛矿结构中引入长链铵离子来降低钙钛矿材料的维度,结合成膜工艺的优化,通过原位生长的方式制备了一种由厚度比较均一的纳米片构成的钙钛矿薄膜。这种钙钛矿纳米片薄膜不仅拥有与钙钛矿纳米晶相媲美的发光色纯度和PLQY,而且原位生长的过程避免了从纳米晶溶液到薄膜之间存在的纳米晶配体不稳定、薄膜PLQY下降等问题。我们结合材料的结构和光谱信息,阐明了材料结构与光学性质之间的联系。我们采用这种高性能发光材料和与之匹配的器件结构,制备了高色纯度的绿光和红光PeLED器件,EQE分别为10.4%和7.3%,是当时文献报道的器件EQE的最高值。