基于无铅双钙钛矿材料Cs2AgBiBr6的光伏型紫外-蓝光光电探测器研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wj841118
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来备受关注的新型钙钛矿材料因其强的光吸收能力、低的激子结合能、双极性载流子输运特性、长的载流子寿命等优异物理特性且制备方法丰富,在新型太阳能电池、发光二极管和光电探测器等领域展现出广阔的应用前景。然而,在基于钙钛矿材料的光电探测器研究中,通常采用杂化有机-无机钙钛矿材料(Hybrid Organic-inorganic Peroviskites,HOPs)和有机小分子作为光吸收材料和载流子传输材料,由此导致的器件不稳定性和铅毒性问题,严重阻碍了钙钛矿器件真正走向应用的进程。针对上述问题,本论文采用一步旋涂法制备了无机无铅双钙钛矿材料Cs2AgBiBr6,并以此为基础构筑了光伏型紫外-蓝光光电探测器,获得了优异的器件性能。论文取得以下主要研究结果:(1)高质量双钙钛矿Cs2AgBiBr6薄膜的制备与优化。以n型GaN/蓝宝石片为衬底,采用简单的一步溶液法生长无机无铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6薄膜,系统研究了退火温度对薄膜质量和薄膜稳定性的影响,测量了薄膜的光学和电学特性,获得了光学、电学特性优异且稳定性良好的双钙钛矿Cs2AgBiBr6薄膜的优化制备条件。(2)器件空穴传输层p型NiO薄膜的制备与优化。以高质量Cs2AgBiBr6/n-GaN/蓝宝石为衬底,采用磁控溅射法成功制备出光学和电学特性良好的p型NiO薄膜。优化条件下制备的薄膜电阻率低至7.419Ωcm,载流子浓度高达4.17×1018 cm-3,可以很好满足空穴传输层的基本电学性能要求。(3)光伏型紫外-蓝光光电探测器的构建与性能测试。以n型GaN薄膜为电子传输层、双钙钛矿Cs2AgBiBr6薄膜为本征层、p型NiO薄膜为空穴传输层以及In和Au为上下电极,制备了Au/p-NiO/Cs2AgBiBr6/n-GaN/In异质结构的光伏型光电探测器。测试结果表明,器件的暗电流为1.89×10-9 A,具有紫外-蓝光光谱响应范围。在零偏压和365 nm,2.70 m W cm-2的紫外光照射下,器件开关比为1.16×10~3,光响应度为33 m A W-1,比探测率为3.28×1011 Jones,上升、下降时间分别为151μs和215μs,器件具有较好的热稳定性及空气稳定性。本论文研究结果为制备环境友好、自驱动、器件性能稳定的钙钛矿光电探测器提供了新思路。
其他文献
研究背景支气管哮喘是一种以慢性气道炎症、气道高反应性及可变的呼气气流受限为特征的异质性疾病。人体呼出气主要包括气体、水蒸气和悬浮微粒三大部分,其构成来源于外界环境、气道及肺泡等部位的细胞及微生物代谢。研究表明人体呼出气中大部分颗粒为粒径小于2.5μm的细颗粒物。本文通过分析呼出气PM2.5水平与支气管哮喘患者肺功能、气道炎症水平及气道壁结构的相关性,初步探讨肺内PM2.5在支气管哮喘发生发展中的作
大型工件的外形尺寸检测是保证产品精确制造的关键环节,它直接反映了大型工件的加工精度。按照传统的检测方法,大型工件的外形尺寸检测一般是通过固定尺寸的模具与被测工件进行接触式比较实施测量。传统的检测方法受测量环境和测量人员的专业水平制约,测量精度和效率都较低。随着工业产品制造技术的不断革新,大型工件的产量激增,导致传统的检测方法不能满足外形尺寸检测的要求。同时为了满足实时反馈被测工件加工状况的需求,要
学位
装备试验鉴定工作的发展对装备试验鉴定人才能力素质提出了新的要求。装备试验鉴定人才的能力素质由装备试验鉴定知识、专业技能和隐性素养构成。装备试验鉴定的专门人才应具有装备作战与运用、试验鉴定系统工程、试验设计与评估、试验实施与保障等方面的“军事+管理+技术”复合型知识结构,掌握试验鉴定筹划、试验设计与评估、试验组织实施、试验数据获取等专业技能,并具有爱国奉献、严谨求实和团结协作等方面的素养。
学位
“嵩山”超级计算机系统是我国自主研发的新一代超级计算机,它采用CPU通用处理器+DCU加速器件的国际主流超算异构计算模式,整机峰值计算性能可达100PFlops。为了扩充该平台的科学计算生态,验证量子计算模拟研究在该平台上的可行性,同时推进量子算法的研究与进步,本文选取量子傅里叶变换在该平台上进行模拟实现。本文主要工作及创新点如下:(1)研究了量子傅里叶变换的量子路线图,在CPU集群上进行了代码实
学位
学位
细胞质雄性不育(Cytoplasmic Male Sterility,CMS)是一种受线粒体基因编码的母系遗传性状。在不育系植物中,无法产生或释放有活力的花粉。Ogura细胞质雄性不育系受线粒体基因orf138控制,该基因编码的跨膜蛋白使线粒体受损,引起三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate,ATP)合成、活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)积累等代谢
血管栓塞性疾病现已成为危害人类生命健康的重大疾病之一。目前临床上通常采用静脉滴注纤溶药物(如尿激酶)进行溶栓。但这类药物作用位点宽泛,缺乏血栓特异性,易破坏人体正常的纤溶-凝血系统平衡,产生严重的不可控出血并发症。且溶栓后的血管局部呈高凝状态,活化血小板很可能会再度聚集形成新的血小板血栓,易导致溶栓后血管再栓塞,极大降低溶栓效果。如何实现溶栓药物在血栓局部的特异性递送和可控释放,减少全身出血风险,