有机-无机杂化钙钛矿激光器的研究进展

有机-无机杂化钙钛矿具有载流子扩散长度长、发光效率高等特点,是一种性能优良的半导体材料,也是一种极具潜力的激光增益介质,受到了光伏、激光等多个领域的广泛关注.概述了利用有机-无机杂化钙钛矿作为增益介质研发的薄膜型多晶钙钛矿激光器、单晶钙钛矿激光器以及微盘钙钛矿激光器的研究进展.介绍了具有优异的电学性能和光学性能的有机-无机杂化钙钛矿制备方法,分析了影响有机-无机杂化钙钛矿激光器性能的主要因素.结果表明,相对于其他类型的激光器,单晶钙钛矿纳米线结构具有更低的激光阈值、更窄的光谱宽度,是实现纳米激光的最佳选择之一.此外,针对有机-无机杂化钙钛矿激光器目前存在的钙钛矿材料的降解、实现电泵浦激光所需电流密度高等问题,对今后钙钛矿激光器的研究重点和发展趋势进行展望.     

单晶钙钛矿的制备及应用研究进展

近年来,钙钛矿材料由于其带隙可调、吸收系数高、成本低等优势在国际上备受瞩目。其中,单晶钙钛矿具有优于多晶钙钛矿的光学、电学特性,成为制备高性能光电器件的理想材料。从钙钛矿的基本分子组成和化学结构出发,介绍了单晶钙钛矿的基本光学和电学特性,指出了块状、薄片/薄膜和纳米结构有机-无机杂化单晶钙钛矿的制备方法,总结了它们在光电探测器、太阳电池、光泵浦激光和辐射探测中的应用。最后,对单晶钙钛矿当前研究中所面临的挑战及未来的发展进行展望,指出开发低成本、高稳定性、无毒的单晶钙钛矿光电器件有望加速其商业化进程。     

杂化钙钛矿太阳能电池光吸收层薄膜致密性对其效率影响的研究进展

有机-无机杂化钙钛矿基异质结太阳能电池效率提升速度十分迅猛,其光电转换效率极有可能在短时间内提高至25%以上。其中,杂化钙钛矿薄膜的致密性直接关系到薄膜性能的优劣,对获得高效率太阳能电池具有重要影响。介绍了杂化钙钛矿材料的特性,重点探讨不同方法制备的杂化钙钛矿薄膜致密性对太阳能电池效率的影响,并分析存在的问题和展望其发展前景。     

有机/无机杂化SiO2/Si光波导薄膜的制备及表征

采用有机/无机杂化溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了SiO2光波导薄膜材料.采用甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MAPTMS)作为反应先躯体,四丙氧基锆(ZPO)作为调节折射率的材料,正丙醇(n-propyl alcohol)为溶剂,利用旋涂方法在Si基片上成膜,采取低温长时间、高温短时间的热处理方式,制备出无龟裂薄膜.分别采用棱镜耦合仪和原子力显微镜(AFM)研究了不同溶剂量和不同ZPO量情况下,薄膜的折射率、厚度以及表面形貌变化情况.研究结果表明:通过调节正丙醇的用量,可以实现薄膜厚度可控;通过调节ZPO的用量,可以实现薄膜折射率可控;薄膜的表面平整度非常好,在5μm× 5μm的扫描范围内,表面粗糙度小于0.430 nm,表面起伏度小于0.656 nm.     

钙钛矿太阳电池吸收层制备工艺

有机/无机杂化钙钛矿太阳电池因具有高光吸收系数、高转换效率以及低制备成本等优点引起了科学界的广泛关注.综述了近年来有机/无机杂化钙钛矿吸收层几种制备工艺的研究进展,重点分析了目前应用较为广泛且制备工艺相对简单的一步溶液法和两步连续沉积法的工艺条件对钙钛矿薄膜质量及太阳电池光伏性能的影响,并详细介绍了几种制备工艺存在的主要问题及其调控的研究现状.此外,对后续工艺中的有机空穴传输材料及其溶剂、添加剂对钙钛矿太阳电池稳定性的影响及其调控的研究现状进行了简要阐述.为更好地提高钙钛矿太阳电池的效率和长期稳定性,制备工艺的优化和创新是未来钙钛矿太阳电池发展的趋势.     

氧源的射频离化对ZnO MOCVD材料生长与性质的影响

在不同温度条件下,利用低压金属有机源化学气相沉积(LP-MOCVD)系统制备ZnO薄膜,对在氧源离化和非离化两种状态下生长的ZnO薄膜材料进行了相关的研究比较.通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、低温光致发光谱等方法研究了离化参数与生长速率、晶体质量、表面结构以及光学特性之间的相互关系,研究发现射频等离子体离化对薄膜生长速率等参数有明显的影响,通过优化相关离化实验参数可以极大的改进和提高材料的结构和光学性质.     

二维有机-无机杂化钙钛矿非线性光学研究进展（特邀）

自从钙钛矿材料问世以来,有机-无机杂化钙钛矿材料在近数十年的时间得到了蓬勃发展。二维（2D）有机-无机杂化钙钛矿是由典型的无机八面体框架以及不同的有机阳离子构成,其具有本征的量子阱结构和有趣的光电特性,也因此在发光、传感器、调谐、光伏体系以及通讯设备等领域引起了人们的密切关注。低成本、可溶液法制备、以及可替换的有机阳离子等特性使二维杂化钙钛矿在光学和光子应用中具有灵活的层间距,层数和可变的晶格扭曲,从而实现可调节的框架以及在光学和光子学应用中的高调节度。尤其地,它们也表现出突出的二阶、三阶和高阶非线性光学特性,例如在激光脉冲激发下的二次谐波产生（SHG）、太赫兹 、双光子吸收（2PA）和饱和吸收（SA）和三光子吸收（3PA）等。讨论了具有不同结构特点的二维杂化钙钛矿的构建,并重点介绍了这些二维杂化钙钛矿在线性和非线性光学领域地特性和应用。最后,对二维杂化钙钛矿的研究现状进行了评估,并对其未来发展进行了展望。     

ZnCdS/Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点量子阱及有机-无机LED北大核心

为了提高无机纳米发光材料的发光效率和有机-无机杂化电致发光器件的性能,使用有机金属前驱体法,制备了具有化学组分梯度的ZnCdS/CdxZn1-xSeyS1-y量子点量子阱材料以及CdxZn1-xSeyS1-y量子点材料。观察到相同反应温度与反应物配比所制得的ZnCdS/CdxZn1-xSeyS1-y光致发光峰相较于CdxZn1-xSeyS1-y出现明显的蓝移,且荧光量子效率有一定的提高,最高可达60.6%。通过在反应过程中调节Se与S的比例,观察到了反应产物的光致发光峰随Se比例的减少而逐渐蓝移。结果表明,与使用纯无机纳米材料作为有源层的器件相比,使用量子点量子阱材料制备的有机-无机杂化LED的电流效率提高了4.3倍。     

氧源的射频离化对ZnO MOCVD材料生长与性质的影响

在不同温度条件下，利用低压金属有机源化学气相沉积（LP-MOCVD）系统制备ZnO薄膜，对在氧源离化和非离化两种状态下生长的ZnO薄膜材料进行了相关的研究比较．通过X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、低温光致发光谱等方法研究了离化参数与生长速率、晶体质量、表面结构以及光学特性之间的相互关系，研究发现射频等离子体离化对薄膜生长速率等参数有明显的影响，通过优化相关离化实验参数可以极大的改进和提高材料的结构和光学性质．     

4,5-二氮杂芴光电材料的合成及薄膜器件的应用

氮杂芴类是构筑有机、聚合物半导体的重要单元,已经成为塑料电子领域研究的热点.对比芴类单元,二氮杂芴具有配位超分子作用与强电子亲合能双层功能,因此,该类半导体材料延伸了芴类半导体在有机薄膜器件、生物传感以及医学中的应用.目前,4,5-二氮杂芴类材料已被广泛应用于电子传输材料、有机发光类材料、敏化太阳能电池、发光配合物、传感材料及其杀菌材料等方面,文中重点描述了4,5-二氮杂芴光电材料的合成以及薄膜器件应用.