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近年来,以有机-无机杂化钙钛矿为代表的钙钛矿结构材料正成为光电材料的关注对象,它是以金属-卤素原子构成的八面体为骨架,有机基团作为填充而组成的一种杂化材料。钙钛矿因其具有高的载流子浓度,扩散长度长,较低的俄歇复合速率及能隙匹配成为太阳能电池的热门材料,短短几年光电转换效率就从3%提升到20%以上,显示出该领域独有的优势。同时由于杂化材料的特点,钙钛矿材料的能带工程也在广泛研究,即通过调节钙钛矿材料中各元素成分的比例可实现对能带带隙的连续调节,从而实现发光波长的连续性调节,这使得钙钛矿材料在发光器件领域也有用武之地。目前该领域内钙钛矿量子点因其高的量子效率,易大批量生产在发光LED,显示器等领域被寄予期望。然而钙钛矿材料在拥有广阔应用前景的同时,但也面临着挑战。钙钛矿较差的稳定性以及伏安特性曲线的迟滞效应制约了其在光电器件的发展;在电致发光方面发光效率仍较低,难以同基于传统半导体材料的发光二极管相匹敌;此外大多数杂化钙钛矿普遍含有铅元素,其生产和应用存在环境污染的问题,虽然可以利用其他元素来替代铅,但光电性性能仍不及含铅钙钛矿。与此同时,人们对钙钛矿的光电转换机制还远不清晰,许多现象没有确定的解释,这进一步限制了钙钛矿材料的应用潜力,因此迫切需要运用各种研究手段去解决这些原理性问题。半导体材料的光电性能本质上是光生载流子的产生和复合,这伴随着光的吸收或辐射。因而通过光谱表征手段可用来研究半导体材料在光激发下的载流子产生与复合过程。本论文首先利用溶液结晶法制得MAPbBr3钙钛矿微晶结构,随后利用各种光谱手段研究其发光性质及涉及的载流子动力学过程,光与物质的相互作用。主要内容如下:1.介绍了钙钛矿结构材料的基本结构性质和常用的制备方法,并对钙钛矿的光电性质及应用进行调研,包含光伏性能和发光性能。2.利用溶液结晶法制备了MAPbBr3钙钛矿微米线和微米片,分析了衬底和溶液浓度对生长的影响,随后对样品进行基本形貌和结构的表征。介绍了本文所用到的表征手段及原理。3.利用光致发光谱,吸收谱和时间分辨荧光研究MAPbBr3钙钛矿微米线和微米片的载流子产生和复合机制;利用脉冲光激发研究钙钛矿受激辐射的性质,如产生模式,激发阈值,偏振特征等。4.利用空间分辨PL谱和数值模拟研究MAPbBr3钙钛矿光学微腔的波导特征,在此基础上利用洛伦兹极化子模型研究钙钛矿光学微腔中光子与激子的强相互作用。通过对不同尺寸以及不同激发功率下钙钛矿微米线的波导特征的研究探讨了钙钛矿微腔体积和激发功率对光子-激子耦合强度的影响。