Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một phương pháp mới để lắp đặt perovskite halide chì cesium
Tóm tắt
Perovskite halide kim loại vô cơ là những loại bán dẫn quan trọng cho các thiết bị quang điện. Việc lắp đặt thành công các màng mỏng CsPbBr3 và CsPbCl3 gần đây đã được thực hiện bằng cách phun chùm từ tính tần số radio (Radio-Frequency magnetron sputtering). Trong công trình này, chúng tôi so sánh các đặc trưng hình thái học, cấu trúc và quang học của hai vật liệu thu được bằng kỹ thuật lắp đặt này. Một nghiên cứu quang phát xạ (PL) chi tiết về các mẫu vừa được tạo ra đã được thực hiện ở quy mô vĩ mô và vi mô trong một phạm vi nhiệt độ rộng (10-300 K) để hoàn toàn xác định đặc tính PL tại các khu vực mẫu có kích thước diện tích vuông cen-ti-mét, nhằm đánh giá nguồn gốc của hiện tượng mở rộng không đồng nhất và định lượng sự suy giảm sản lượng lượng tử của PL. Kết quả của chúng tôi đã chứng minh rằng kỹ thuật này cho phép tạo ra các màng nano chất lượng cao với độ dày được kiểm soát, có tầm quan trọng đối với các ứng dụng quang điện.
Từ khóa
#perovskite halide chì cesium #hạt nano #quang phát xạ #lắp đặt màng mỏng #quang điệnTài liệu tham khảo
Kanemitsu, Y., Handa, T.: Photophysics of metal halide perovskites: From materials to devices. Jpn. J. Appl. Phys. 57(9), 090101 (2018). https://doi.org/10.7567/jjap.57.090101.
Song, J., Xu, L., Li, J., Xue, J., Dong, Y., Li, X., Zeng, H.: Monolayer and few-layer all-inorganic perovskites as a new family of two-dimensional semiconductors for printable optoelectronic devices. Adv. Mater. 28(24), 4861–4869 (2016). https://doi.org/10.1002/adma.201600225.
Zhang, J., Hodes, G., Jin, Z., Liu, S. F.: All-inorganic CsPbX 3 perovskite solar cells: progress and prospects. Angew. Chem. Int. Ed. 58(44), 15596–15618 (2019). https://doi.org/10.1002/anie.201901081.
Bruzzi, M., Talamonti, C., Calisi, N., Caporali, S., Vinattieri, A.: First proof-of-principle of inorganic perovskites clinical radiotherapy dosimeters. APL Mater. 7(5), 051101 (2019). https://doi.org/10.1063/1.5083810.
Protesescu, L., Yakunin, S., Bodnarchuk, M. I., Krieg, F., Caputo, R., Hendon, C. H., Yang, R. X., Walsh, A., Kovalenko, M. V.: Nanocrystals of cesium lead halide perovskites (CsPbX 3, X = Cl, Br, and I): novel optoelectronic materials showing bright emission with wide color gamut. Nano Lett. 15(6), 3692–3696 (2015). https://doi.org/10.1021/nl5048779.
Sebastian, M., Peters, J. A., Stoumpos, C. C., Im, J., Kostina, S. S., Liu, Z., Kanatzidis, M. G., Freeman, A. J., Wessels, B. W.: Excitonic emissions and above-band-gap luminescence in the single-crystal perovskite semiconductors CsPbBr 3 and CsPbCl 3. Phys. Rev. B. 92(23) (2015). https://doi.org/10.1103/physrevb.92.235210.
Kato, M., Fujiseki, T., Miyadera, T., Sugita, T., Fujimoto, S., Tamakoshi, M., Chikamatsu, M., Fujiwara, H.: Universal rules for visible-light absorption in hybrid perovskite materials. J. Appl. Phys. 121(11), 115501 (2017). https://doi.org/10.1063/1.4978071.
Bruzzi, M., Gabelloni, F., Calisi, N., Caporali, S., Vinattieri, A.: Defective states in micro-crystalline CsPbBr 3 and their role on photoconductivity. Nanomaterials. 9(2), 177 (2019). https://doi.org/10.3390/nano9020177.
Bruzzi, M., Falsini, N., Calisi, N., Vinattieri, A.: Electrically active defects in polycrystalline and single crystal metal halide perovskite. Energies. 13(7), 1643 (2020). https://doi.org/10.3390/en13071643.
Biccari, F., Falsini, N., Bruzzi, M., Gabelloni, F., Calisi, N., Vinattieri, A.: Defects in perovskites for solar cells and LEDs, Chapter 3. In: Ling, F. C., Zhou, S., Kuznetsov, A. (eds.)Defects in functional materials, pp. 49–91. World Scientific Publishing, Singapore (2020).
Li, X., Cao, F., Yu, D., Chen, J., Sun, Z., Shen, Y., Zhu, Y., Wang, L., Wei, Y., Wu, Y., Zeng, H.: All inorganic halide perovskites nanosystem: synthesis, structural features, optical properties and optoelectronic applications. Small. 13(9), 1603996 (2017). https://doi.org/10.1002/smll.201603996.
Liang, K., Mitzi, D. B., Prikas, M. T.: Synthesis and characterization of organic-inorganic perovskite thin films prepared using a versatile two-step dipping technique. Chem. Mater. 10(1), 403–411 (1998). https://doi.org/10.1021/cm970568f.
Calisi, N., Caporali, S.: Investigation of open air stability of CsPbBr 3 thin-film growth on different substrates. Appl. Sci. 10(21), 7775 (2020). https://doi.org/10.3390/app10217775.
Calisi, N., Caporali, S., Milanesi, A., Innocenti, M., Salvietti, E., Bardi, U.: Composition-dependent degradation of hybrid and inorganic lead perovskites in ambient conditions. Top. Catal. 61(9-11), 1201–1208 (2018). https://doi.org/10.1007/s11244-018-0922-5.
Wang, R., Mujahid, M., Duan, Y., Wang, Z. -K., Xue, J., Yang, Y.: A review of perovskites solar cell stability. Adv. Funct. Mater. 29(47), 1808843 (2019). https://doi.org/10.1002/adfm.201808843.
Sim, K., Jun, T., Bang, J., Kamioka, H., Kim, J., Hiramatsu, H., Hosono, H.: Performance boosting strategy for perovskite light-emitting diodes. Appl. Phys. Rev. 6(3), 031402 (2019). https://doi.org/10.1063/1.5098871.
Borri, C., Calisi, N., Galvanetto, E., Falsini, N., Biccari, F., Vinattieri, A., Cucinotta, G., Caporali, S.: First proof-of-principle of inorganic lead halide perovskites deposition by magnetron-sputtering. Nanomaterials. 10(1), 60 (2019). https://doi.org/10.3390/nano10010060.
Falsini, N., Calisi, N., Roini, G., Ristori, A., Biccari, F., Scardi, P., Barri, C., Bollani, M., Caporali, S., Vinattieri, A.: Large-area nanocrystalline caesium lead chloride thin films: a focus on the exciton recombination dynamics. Nanomaterials. 11(2), 434 (2021). https://doi.org/10.3390/nano11020434.
Gulbiński, W.: Deposition of Thin Films by Sputtering. In: Pauleau, Y. (ed.)Chemical physics of thin film deposition processes for micro- and nano-technologies. Springer, Netherlands (2002).
Greene, J. E.: Review article: tracing the recorded history of thin-film sputter deposition: from the 1800s to 2017. J. Vac. Sci. Technol. A Vac. Surf. Films. 35(5), 05–204 (2017). https://doi.org/10.1116/1.4998940.
Gudmundsson, J. T.: Physics and technology of magnetron sputtering discharges. Plasma Sources Sci. Technol. 29(11), 113001 (2020). https://doi.org/10.1088/1361-6595/abb7bd.
Bonomi, S., Marongiu, D., Sestu, N., Saba, M., Patrini, M., Bongiovanni, G., Malavasi, L.: Novel physical vapor deposition approach to hybrid perovskites: growth of MAPbI 3 thin films by RF-magnetron sputtering. Sci. Rep. 8(1) (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-33760-w.
Jana, A., Mittal, M., Singla, A., Sapra, S.: Solvent-free, mechanochemical syntheses of bulk trihalide perovskites and their nanoparticles. Chem. Commun. 53(21), 3046–3049 (2017). https://doi.org/10.1039/c7cc00666g.
Gabelloni, F., Biccari, F., Falsini, N., Calisi, N., Caporali, S., Vinattieri, A.: Long-living nonlinear behavior in CsPbBr 3 carrier recombination dynamics. Nanophotonics. 8(9), 1447–1455 (2019). https://doi.org/10.1515/nanoph-2019-0013.
Stoumpos, C. C., Malliakas, C. D., Peters, J. A., Liu, Z., Sebastian, M., Im, J., Chasapis, T. C., Wibowo, A. C., Chung, D. Y., Freeman, A. J., Wessels, B. W., Kanatzidis, M. G.: Crystal growth of the perovskite semiconductor CsPbBr 3: a new material for high-energy radiation detection. Cryst. Growth Des. 13(7), 2722–2727 (2013). https://doi.org/10.1021/cg400645t.
Iwanaga, M.: Photoacoustic detection of phase transitions at low temperatures in CsPbCl 3 crystals. Phase Transit. 78(5), 377–385 (2005). https://doi.org/10.1080/01411590500114732.
Li, J., Yuan, X., Jing, P., Li, J., Wei, M., Hua, J., Zhao, J., Tian, L.: Temperature-dependent photoluminescence of inorganic perovskite nanocrystal films. RSC Adv. 6(82), 78311–78316 (2016). https://doi.org/10.1039/c6ra17008k.