卤化物钙钛矿的光电-铁电性质研究摘要
过去十年见证了卤化物钙钛矿在高性能发光、光伏等领域的成功应用,它们已成为新兴半导体材料中的“下一件大事”。卤化物钙钛矿具有很强的光致发光特性,可用于光电器件,如发光二极管和激光器。卤化物钙钛矿半导体具有生产成本低,带隙可调,光电转换效率高的特点,在太阳能电池领域备受瞩目。此外,卤化物钙钛矿可应用于X射线探测器,场效应晶体管,锂离子电池和气体传感器。铁电性是钙钛矿材料的固有属性,其与光电性质的结合可能促进相关交叉学科的重要进展。但是,关于卤化物钙钛矿铁电性质的研究文献仍然很少。另外,卤化物钙钛矿可能具有压电特性,基于压电特性可以构建压电能量发生器。由于铁电体一定是热释电体,通过热波动可以产生电荷,卤化物钙钛矿也可以用于热探测器。令人着迷的铁电和压电性质,方便的近室温制备手段以及结构灵活性,使卤化物钙钛矿表现出巨大的发展潜力,获得了学术界和工业界的关注。参照其在光伏领域的优异性质,可以合理想象卤化物钙钛矿的铁电和压电的研究将促进其多功能应用。我们需要对卤化物钙钛矿潜在的铁电性和压电性有深入的了解,这是促进其功能化的基础条件。在本论文中,我们研究了全无机卤化物钙钛矿和无机-有机杂化卤化物钙钛矿的铁电性质,并展望了有前景的研究方向,并为未来的发展提供了建议。我们描述了有关卤化钙钛矿结构组成,并基于晶体结构特征分析了它们的铁电性质,将铁电起源归因于结构特征并证明了结构与性质的关联。本论文详细描述了这些特性随温度和压力等外部刺激而变化的基础实验,为以后的研究提供了重要数据参考。基于卤化物钙钛矿的光电‐铁电性质研究会成为一个令人兴奋的新研究领域,研究将为信息,能源,医疗和环境技术的发展铺平道路。
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