氯苯添加剂辅助调控(PMA)2PbBr4晶体生长与光电特性
张刚, 张健, 褚海阳, 钱崇鑫, 卫来
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250318
为钝化二维钙钛矿晶体中的缺陷并改善晶体质量,将氯苯添加到(PMA)2PbBr4钙钛矿前驱体中(PMA+=C6H5CH2NH3+),并通过冷却控温结晶法制备大尺寸高质量的钙钛矿单晶。采用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和稳态-瞬态荧光光谱对钙钛矿晶体的结构、形貌和光学特性进行系统的表征测试。研究结果表明,添加浓度为0.38 mol·L-1的氯苯,能够有效调控晶体生长速率,增强结晶取向并钝化表、界面缺陷,显著抑制光生载流子的非辐射复合。此外,利用氯苯添加剂能够调控阳离子堆叠效应诱导改变晶体的微观应变,从而影响电子-声子耦合作用,改善材料的光电子特性。优化后晶体的双光致发光峰强度显著增强,0.38 mol·L-1氯苯钝化晶体的低能发射峰出现红移且半高宽减小,这表明氯苯添加剂能有效缓解晶体表面和内部的畸变应力。
关键词: (PMA)2PbBr4钙钛矿, 氯苯, 降温结晶法, 微观应变, 电子-声子耦合

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