【摘 要】
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有机-无机杂化钙钛矿是一类新型的复合材料,因其简易的合成方式、结构多样性、带隙可调性以及出色的光电和热传输性质而备受关注。有机-无机杂化钙钛矿兼具有机和无机组分的优点,有机组分丰富了结构的多样性,可以根据需求设计合成各种不同的结构,其中,无机组分带来电学性质,能够将调控化合物的带隙,从导体到半导体,再到超导体和绝缘体,并为杂化结构提供热传输和磁性性质。近年来,人们对铅基有机-无机杂化钙钛矿进行了大
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有机-无机杂化钙钛矿是一类新型的复合材料,因其简易的合成方式、结构多样性、带隙可调性以及出色的光电和热传输性质而备受关注。有机-无机杂化钙钛矿兼具有机和无机组分的优点,有机组分丰富了结构的多样性,可以根据需求设计合成各种不同的结构,其中,无机组分带来电学性质,能够将调控化合物的带隙,从导体到半导体,再到超导体和绝缘体,并为杂化结构提供热传输和磁性性质。近年来,人们对铅基有机-无机杂化钙钛矿进行了大量的研究,优异的光电性质使其在光学和光电探测等领域展现出广阔的应用前景。（1）以苄基三甲基铵阳离子为模板,合成了两种新型同构的二维结构有机-无机杂化钙钛矿晶体,[C10H16N]4Pb3Cl10（化合物1）和[C10H16N]4Pb3Br10（化合物2）。两种化合物都是由[Pb X6]八面体通过共面和共点的方式相连接,形成独特的二维结构。化合物2的[Pb3Br10]4-二维层畸变程度高于化合物1的[Pb3Cl10]4-二维层,促进了化合物2自陷激子的形成,因而表现出宽带的橙黄色发射峰和较高斯托克斯位移。化合物2的光致发光量子效率为2.53%,荧光寿命为1.25 ns,CIE坐标约为（0.57,0.43）。（2）以苯脒,4-甲基苯脒,4-氟苯脒为模板,合成了三种一维结构的有机-无机铅基钙钛矿晶体,[C7H9N2]Pb I3·I2（化合物3）,[C8H11N2]Pb2I5（化合物4）,[C7H8N2F]2Pb3I8（化合物5）,三种化合物均采用一维结构。化合物3由于晶格中游离的碘分子,使得晶体表面颜色呈现黑色。结构中的碘分子可以显著影响光学吸收,降低缺陷密度。通过对比三种化合物的紫外吸收光谱,发现化合物3具有良好的吸光性质,光学带隙为1.47 e V,较窄的带隙可以增强光子捕获,从而提高光电流的产生。化合物3晶体器件表现出良好的光电性能,对光电响应具有可重复和稳定的响应。（3）以不同胺基位点的二氨基苯砜衍生物,4,4’-二氨基苯砜和3,3’-二氨基苯砜为模板,合成了两种有机-无机杂化钙钛矿晶体,[4-C12H14N2O2S]2Pb3I10（化合物6）和[3-C12H14N2O2S]Pb I4·3H2O（化合物7）。由于不同的胺基位点,两种化合物表现出不同的结构,化合物6为二维层状结构,而化合物7则为一维链状结构。描述了两种化合物的设计合成及结构表征,并对化合物6-7进行了紫外光谱和荧光光谱的研究。
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