【摘 要】
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新型半导体材料钙钛矿由于其具有直接带隙且带隙可调、吸光系数高、载流子迁移率高等特点,近年来一直是光电器件研究领域的研究热点。对钙钛矿进行形貌调控是诸多研究方向中的一个,研究证明,钙钛矿纳米线结构具有光学上的各项异性,光生载流子在径向传输受到限制而沿轴向高效传输,这拓展了该材料的应用场景且有利于改善基于钙钛矿材料的光电器件的电荷传输。考虑到光电器件的集成化,钙钛矿纳米线的合成需要以一种经济、大面积、
【基金项目】
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国家自然科学基金委员会青年基金及面上项目（21501038,61575059,61675062）； 中国博士后科学基金面上项目； 中央高校基金科研业务费； 安徽省自然科学基金；
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新型半导体材料钙钛矿由于其具有直接带隙且带隙可调、吸光系数高、载流子迁移率高等特点,近年来一直是光电器件研究领域的研究热点。对钙钛矿进行形貌调控是诸多研究方向中的一个,研究证明,钙钛矿纳米线结构具有光学上的各项异性,光生载流子在径向传输受到限制而沿轴向高效传输,这拓展了该材料的应用场景且有利于改善基于钙钛矿材料的光电器件的电荷传输。考虑到光电器件的集成化,钙钛矿纳米线的合成需要以一种经济、大面积、阵列有序方式来进行。本文提出了一种纳米通道限域自组装方法来制备钙钛矿纳米线阵列,并对其在光电探测方面的应用进行了研究,拓展了其应用场景。具体研究成果如下:1.采用可记录多功能数字光盘辅助的方法,制备了空间限域生长的纳米通道模板,并成功地利用该模板进行限域自组装生长,制备了钙钛矿纳米线阵列。通过场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线衍射等分析手段,表征了纳米线阵列的形貌和晶体结构,证明了该方法可用于在各种衬底上（包括SiO2/Si、玻璃、PP、PET）制备大面积的具有取向生长特点的不同种类的钙钛矿纳米线阵列（包括MAPbI3、MAPbBr3、MAPbCl3、FAPbBr3、FAPbCl3、CsPbI3和Cs3Cu2I5）。2.基于MAPbI3纳米线阵列所制备的光电探测器光响应优异,响应度和比探测率分别为20.56 A W-1和4.73×1012Jones,分别比本课题组前期的MAPbI3微米线光电探测器性能提升至128.5倍和3.6倍。3.此外,由于所制备的一维钙钛矿纳米线结构的各项异性,该光电探测器还实现应用场景的拓展,可进行偏振光的探测,其偏振比为2.2。
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