钙钛矿材料拥有优异的发光量子产率和能量转换效率,拥有完美的晶体结构和大量的自由载流子等优点,是一种新型的被广为研究的材料;而钙钛矿材料因为成本低廉,光电转换效率高的特点,是近几年来研究的热点。无机铅基钙钛矿材料在光学性能上表现优异,如发光颜色可调、发光光谱窄、缺陷态密度低等,但是在稳定性方面仍旧存在不足,该体系材料易相变分解,制备方法也存在很大的局限性,限制其商业化应用,需要更多的研究与探求。本文基于钙钛矿材料的基本结构ABX3,对不同的位置采用不同离子取代,探究了铅基钙钛矿材料中的离子掺杂对晶体结构、光吸收特性、热稳定性,以及在荧光光谱、射线屏蔽等方面的特性研究。(1)首先选择较为稳定的无机铅基钙钛矿材料作为研究对象。采用I-取代Br-,提高铅基钙钛矿材料的稳定性,制备无机铅基钙钛矿单晶材料。采用升温析晶的钙钛矿单晶生长方法进行单晶的生长,该方法简单、高效、易于控制。研究溶剂、温度以及卤素原子掺杂比例对于单晶生长的速度、形貌以及稳定性等方面的影响。结果表明在160℃使用DMSO为溶剂生长的CsPbBr3钙钛矿单晶随着掺杂I元素的增加,单晶的生长速度随之更加缓慢,单晶的稳定性却得到了明显提高。(2)卤素杂化无机铅基钙钛矿单晶材料虽然明显提高了热稳定性,但是在光致发光方面却表现的不尽人如意。对于单晶材料来说,生长温度是较大的限制条件,而且调节发光范围比较困难。因此本文进一步研究了铅基钙钛矿量子点材料。对于铅基钙钛矿量子点的合成方法来说,目前热注入法是较为高效可控的方法。本文采用热注入法合成了铅基钙钛矿量子点材料,用I-、Cl-取代Br-来调节钙钛矿量子点材料的发光带隙以及发光范围,并且研究发现随着Br元素含量的减少以及I元素的增加,材料的发光范围逐渐红移,钙钛矿材料的直接带隙逐渐增大。说明可以通过控制卤素元素掺杂的比例进行带隙调节,控制发光波长,满足不同器件要求。(3)在铅基钙钛矿材料的研究中,大多研究与应用基于光伏领域。铅基钙钛矿材料中含有的铅元素,是常应用于屏蔽γ射线的元素;低原子序数元素可以对中子进行吸收,因此引入BF4-离子取代铅基钙钛矿材料中的卤素离子,以实现该材料对中子的屏蔽。本文成功合成硼掺杂铅基钙钛矿材料,其中含有的B元素可以对热中子进行吸收,中子吸收后释放出γ射线,而铅基钙钛矿材料中含有的Pb元素,能够对γ射线进行屏蔽,达到多种射线的综合屏蔽效果。对不同B元素掺杂比例的钙钛矿材料进行结构表征,探究B元素掺杂比例对于射线的屏蔽效果。