【《不同维度对杂化金属卤化物的光学性质的影响研究文献综述》1900字】

不同维度对杂化金属卤化物的光学性质的影响研究文献综述对于三维的有机-无机杂化金属卤化物，形成无机层的金属卤化物八面体紧密连接，导致其具有离域激子的特征和量子尺寸效应的电子带。图2.4所示，三维的金属卤化物的荧光发射是直接激发态跃迁，其具有小的斯托克斯位移，较小的半峰宽和相对短的纳秒级寿命等特点[17]。二维金属卤化物具有几乎覆盖整个可见光区的宽带发射，但由于自陷激子(STEs)和自由激子(FEs)之间的潜在势垒[18]，光致发光量子效率(PLQY)较低。由于一维的有机-无机杂化金属卤化物存在激子自陷引起了带宽发射，所以一维的有机-无机杂化金属卤化物具有比较大的斯托克斯位移(图1.12)[19]。Yuan等[20]报道了一维有机溴化铅钙钛矿C4N2H14PbBr4的合成、晶体结构和光物理性质，证明了这种独特的一维结构所形成的自捕获激发态有利于激子自捕获产生较高的发光效率，并为基于体量子材料的超光发射开辟了一条新途径。图2-4(a)二维和一维的有机-无机杂化金属卤化物的荧光光谱;(b)发光机理“自陷激子”是指在光激发下，电子跑到激发态后发生电子声子耦合导致晶格畸变，而使激子稳定在激发态并进一步捕获新的激发态电子。晶格畸变、缺陷等都可能使体系形成新的态，捕获激子，形成自陷态激子。激子自陷现象在金属卤化物中尤为常见，激子自陷现象中发生较强的激子-晶格耦合通常可是由于在晶体的激发态中形成了一种在基态中没有存在过的成键方式的共价键。简化的激子自陷现象如图2.5(b)所示：在光激发过程中，电子吸收光子被激发转变成为自由激子激发态，由于每种材料的基态电子结构都各不相同，因此成为自由激子的电子可以在各个不能能量的捕获态之间产生快速弛豫现象[19]。图2-5(a)零维有机-无机杂化金属卤化物(C4H14N2Br)4SnBr6和(C4H14N2I)4SnI6的荧光光谱;(b)发光机理在零维有机-无机杂化金属卤化物中，由于金属卤化物被有机分子包围所以具有发光性能的有机-无机杂化金属卤化物单元相互独立，无法形成相互作用力和电子带，这就导致了在零维的有机-无机杂化金属卤化物中，发光的特性只能依靠每个独立的金属卤化物分子自身的发光性质(图2-5)。发光材料发光的机制有激发态结构重组后，电子在能带之间跃迁引起的发光和原本被束缚在本征空穴上面的激子在子带隙之间跃迁，这两种时发光材料具有较大斯托克斯位移的带宽发射的原因。零维有机-无机杂化金属卤化物的激发态过程在图2-5(b)中给出了描述：有机-无机杂化金属卤化物经过照射吸收光子后，电子吸收能量后被激发到了能量高的激发态，其激发态结构快速重组成为较低能级的激发态，产生具有大的斯托克斯位移的宽带发射。在过去的几年中，通过调控金属卤化物的发射中心，已经开发出了大量的零维有机金属卤化物杂物，其可发射的光覆盖了整个可见光谱，从蓝色到绿色，黄色，橙色和红色[21]。表2-1部分已合成的有机-无机0D金属卤化物FormulaStructureofinorganicunitλemission(nm)PLQY(%)1(C10H22N)2PbBr4[PbBr4]2-470242(C13H19N4)2PbBr4[PbBr4]2-460≈403(C4N2H14Br)4SnBr6[SnBr6]4-57095±54(C4N2H14l)4SnI6[SnBr6]4-62075±45(C6N2H16Cl)2SnCl6[SnCl6]4-4508.16(C10H22N)2SnBr4[SnBr4]2-730757(C9NH20)2SnBr4[SnBr4]2-695468(C5H7N2)2ZnBr4[ZnBr4]2-43819.189(C5H7N2)2HgBr4·H2O[HgBr4]2-42514.8710(C6H5CH2NH3)3SbBr6[SbBr6]3-640<111(C11H13N2)2SbCl5[SbCl5]2-60022.312(C11H13N2)3SbCl6[SbCl6]3-52587.5表2-1是文献中调研到的零维有机-无机杂化金属卤化物整合，从表中观察得到，1号和2号、7号和8号对比可知当无机物相同时，不同的有机物对光致发光产率影响较大，这与有机物的结构和性质有关；3号和4号、7号和8号对比可知不同的卤化物对光致发光效率也有部分影响；11号和12号对比可知同种的有机物和无机物形成的不同的结构的化合物的光致发光产率也有较大的影响。参考文献纪兴启,李国辉,崔艳霞,孔维民,刘艳珍,郝玉英.有机-无机杂化钙钛矿激光器的研究进展[J].半导体技术,2018,43(06):401-413+442.Zhou,J.,Li,M.,Ning,L.,Zhang,R.,Molokeev,M.S.,Zhao,J.,...&Xia,Z.(2019).Broad-bandemissioninazero-dimensionalhybridorganic[PbBr6]trimerwithintrinsicvacancies.Thejournalofphysicalchemistryletters,10(6),1337-1341.KonstantakouM,StergiopoulosT.Acriticalreviewontinhalideperovskitesolarcells[J].JournalofMaterialsChemistryA,2017,5(23):11518-11549.WangF,JiangX,ChenH,etal.2D-quasi-2D-3Dhierarchystructurefortinperovskitesolarcellswithenhancedefficiencyandstability[J].Joule,2018,2(12):2732-2743.BabayigitA,EthirajanA,MullerM,etal.Toxicityoforganometalhalideperovskitesolarcells.NatureMaterials,2016,15:247WeberD.CH3NH3PbX3,alead(II)systemwithcubicperovskitestructure[J].Z.Naturforsch.,B:Anorg.Chem.,Org.Chem,1978,33B(12):1443~1445.MitziDB,LiangK.Synthesis,resistivity,andthermalpropertiesofthecubicperovskiteNH2CH=NH2SnI3andrelatedsystems[J].JSolidStateChem,1997,134(2):376~381.程希.有机—无机杂化钙钛矿薄膜制备及光电性能研究[D].广西大学,2018.GundiahG,BrennanK,YanZ,etal.StructureandScintillationPropertiesofCe3+-ActivatedCs2NaLaCl6,Cs3LaCl6,Cs2NaLaBr6,Cs3LaBr6,Cs2NaLaI6andCs3LaI6[J].Lumin,2014,149:374–384.GreenMA,Ho-BaillieA,SnaithHJ,etal.Theemergenceofperovskitesolarcells[J].NaturePhotonics,2014,8(7):506-514.\o"查找此作者的更多记录"BallJM,

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