【摘 要】
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准二维钙钛矿半导体材料具有稳定性强、能带结构多、发光效率高和制备方便的特点,在发光二极管、太阳能电池和激光器领域具有较高的发展潜力。由钙钛矿为增益材料制备的微纳激光结构,具有发光波段波长可调、相干性高、尺寸小的特点,在光芯片和通信领域存在着巨大的发展潜力。研究高质量准二维钙钛矿微纳结构激光器的制备技术,实现短波长激光发射,探索准二维钙钛矿内部的发光机理和能量传输机制具有重要的意义。本论文研究了准二
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准二维钙钛矿半导体材料具有稳定性强、能带结构多、发光效率高和制备方便的特点,在发光二极管、太阳能电池和激光器领域具有较高的发展潜力。由钙钛矿为增益材料制备的微纳激光结构,具有发光波段波长可调、相干性高、尺寸小的特点,在光芯片和通信领域存在着巨大的发展潜力。研究高质量准二维钙钛矿微纳结构激光器的制备技术,实现短波长激光发射,探索准二维钙钛矿内部的发光机理和能量传输机制具有重要的意义。本论文研究了准二维钙钛矿薄膜和微纳结构的制备工艺,制备出了BA2Csn-1PbnBr3n+1准二维钙钛矿薄膜和准二维钙钛矿微线,并基于光致发光谱、时间分辨荧光谱和瞬态吸收谱等实验分析,对其内部的发光机理和能量传输机制进行了研究。主要研究内容如下:（1）基于飞秒激光参数放大器、显微镜、高分辨率光栅光谱仪和条纹相机,建立并调试了光致发光微区测试光路和时间分辨微区测试光路。（2）使用溶液法制备了BA2Csn-1PbnBr3n+1准二维钙钛矿前驱液,并在空气氛围中旋涂退火。通过调控BA2Csn-1PbnBr3n+1准二维钙钛矿前驱液中的n值,制备出了BA2Csn-1PbnBr3n+1准二维钙钛矿微线,并实现了激光发射,激发阈值在7.87μJ/cm~2,激光发射波长在538 nm左右,尺寸为2μm×4μm。（3）使用溶液法制备了BA2Csn-1PbnBr3n+1准二维钙钛矿前驱液,并在氮气氛围下旋涂退火。用不同n值的BA2Csn-1PbnBr3n+1准二维钙钛矿前驱液制备出了具有不同特点的准二维钙钛矿薄膜,在n为4时可以制备出具有440 nm左右,470 nm左右和518 nm左右的多自发辐射波长和较为平滑的BA2Csn-1PbnBr3n+1准二维钙钛矿,深入研究了准二维钙钛矿薄膜内部的物相结构、元素组成、发光机理和能量传输机制。
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