【摘 要】
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最近,有机-无机杂化钙钛矿材料在太阳能电池领域展现了其非凡的应用潜力,随着研究的深入,人们逐渐发现它可具有一些卓越的光电性能,例如可见光吸收效率和荧光量子产率高,载流子迁移距离长等,这使得杂化钙钛矿材料成为了科学研究的热点。溴铅甲胺CH_3NH_3PbBr_3(MAPbBr_3)作为一种三维的杂化钙钛矿材料,具有直接带隙和良好的增益特性,在光发射器件如发光二极管、微纳激光等领域有着较好的应用前景。
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最近,有机-无机杂化钙钛矿材料在太阳能电池领域展现了其非凡的应用潜力,随着研究的深入,人们逐渐发现它可具有一些卓越的光电性能,例如可见光吸收效率和荧光量子产率高,载流子迁移距离长等,这使得杂化钙钛矿材料成为了科学研究的热点。溴铅甲胺CH3NH3PbBr3(MAPbBr3)作为一种三维的杂化钙钛矿材料,具有直接带隙和良好的增益特性,在光发射器件如发光二极管、微纳激光等领域有着较好的应用前景。但是在之前的研究中,基于MAPbBr3钙钛矿的微纳激光通常直接在自然随机生长的MAPbBr3钙钛矿纳米线或者微片结构中实现,不利于制备结构和性能可控的微纳激光,也难以符合实际应用的需求。本论文通过一种高效率的方式来生长MAPbBr3单晶,并在此基础上与我们自主设计的分布式布拉格反射镜相结合,制备实现了一种垂直腔表面发射激光,实验结果表明,基于MAPbBr3钙钛矿的垂直腔表面发射激光相比于纳米线激光和微片激光能够有效优化输出模式,实现单模激光输出。本文的主要内容如下:1.利用溶液法制备了MAPbBr3钙钛矿材料,并利用光学显微镜,扫描电镜,X射线衍射等手段对其进行了系统地形貌表征和研究,结果表明我们制备的MAPbBr3钙钛矿具有着很好的晶体质量。2.利用反射式微区显微测试平台对制备的钙钛矿微米晶进行了光学测试,结果表明其具有较好的双光子荧光特性,在此基础上我们还实现了回音壁模式(Whispering Gallery Mode,WGM)的钙钛矿微米晶激光。3.自主设计并制备了高质量的分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector,DBR),然后通过集成我们生长的MAPbBr3钙钛矿微米晶实现了垂直腔表面发射激光,并对其性能进行了系统研究。
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