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钙钛矿材料由于具有高吸收系数和载流子迁移率、低缺陷态密度、可调的发光波长以及较长的载流子扩散距离等特点,成为近年来半导体光电材料领域中的“超级明星”,其研究领域从太阳能电池延伸到了光探测器(PD)、发光二极管(LED)、激光器(LD)等各种光电器件并取得了突破性的进展。目前,有机无机杂化钙钛矿、全无机钙钛矿主要采用溶液法制备,容易出现结构缺陷以及薄膜不均匀等问题,这成为其在光电器件应用中的瓶颈。本文利用脉冲激光沉积(PLD)技术制备了全无机钙钛矿薄膜,该技术是一种真空气相生长方式,可通过精确调节生长温度、激光频率等生长参数,有效降低材料的缺陷密度,实现高质量CsPbBr3钙钛矿薄膜材料的可控生长。并且在此基础上,研究了CsPbBr3钙钛矿薄膜在光电探测器、光转换器件、发光二极管等光电器件中的应用。本研究提供了一种新的制备高质量钙钛矿薄膜的方式,并且为钙钛矿光电器件的应用提供了可行的技术途径。本文的主要工作包括以下内容:1.脉冲激光沉积制备高质量CsPbBr3薄膜。利用脉冲激光沉积技术制备CsPbBr3薄膜,并通过X-射线能量色散谱(EDS),X-射线衍射仪(XRD)以及光致发光技术,分别研究靶材的组成比例(CsBr/PbBr2)和衬底温度对CsPbBr3薄膜形貌结构以及发光特性的影响。结果表明当CsBr/PbBr2为1:1时,制备的薄膜表现为单斜结构的CsPbBr3材料,不含有Cs Pb2Br5、Cs4PbBr6等成分;此外,衬底温度对CsPbBr3薄膜的结晶质量有较大的影响,当衬底温度为150℃时,CsPbBr3薄膜具有较好的结晶质量。2.基于CsPbBr3/n-Si异质结的光电探测器。利用脉冲激光沉积技术在n-Si表面生长了CsPbBr3薄膜并制备了CsPbBr3/n-Si异质结器件,研究了该器件的光响应特性。结果表明,CsPbBr3/n-Si异质结器件具有明显的二极管整流特性,开关比约为168.5倍,在520nm的光照下光响应度为0.6A/W(-5V),同时表现出较快的响应速度。3.全无机钙钛矿CsPbBr3微米级厚膜的制备及在光转换器件中的应用。利用脉冲激光沉积技术成功制备了晶向为(100)的全无机钙钛矿CsPbBr3微米级厚膜,通过设定激光脉冲数可以实现膜厚的精准控制。CsPbBr3微米级厚膜在空气下放置18天,样品PL强度无明显的衰退。当膜厚为2.252?m时,材料在460nm的蓝光激发下实现了高效的蓝绿光的转换。4.CsPbBr3对n-ZnO/p-GaN异质结光电性能的影响。基于CsPbBr3材料的独特带隙和载流子传输特性,可以对ZnO/GaN异质结载流子输运性能进行有效调节。我们采用脉冲激光沉积技术在ZnO/Ga N异质结界面制备了CsPbBr3薄膜作为界面层。可以发现:ZnO/CsPbBr3/GaN器件在0V偏压下实现对365nm的紫外光响应,该器件在0V偏压下的光响应峰值为44.53mA/W和探测率2.03?1012Jones,相比ZnO/GaN异质结探测器分别增大了~30和~178倍;此外,CsPbBr3界面层对ZnO/GaN异质结的电致发光(EL)光谱产生明显的调节作用。在正向偏压下,ZnO/CsPbBr3/GaN异质结LED表现出450~800nm占据主导的宽波段的发射,并且通过控制界面层的厚度实现了可调的电致发光光谱。