1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

摘要：

近年来，有机无机杂化钙钛矿已经成为一个热点研究方向，吸引了一大批的研究者。钙钛矿类材料由于其优异的光电性能，是制备太阳能电池以及发光二极管的理想材料，而有机无机杂化钙钛矿又兼具有机材料的灵活性，以及无机材料的高迁移率，与纯无机体系相比有着更大的优势。相较于传统led材料，其可以通过低温溶液法制备，价格低廉，并且通过调控其维度以及卤素比例，可以实现在红外到蓝光波段范围内波长可调。然而，和其它类型的led一样，钙钛矿led在其蓝光波段依旧存在很多问题，其效率以及颜色纯度都暂时达不到实用标准。目前为止，钙钛矿led在绿光，红光以及近红外光波段的外量子效率均已超过20 %，然而在蓝光波段仅仅只能达到6%左右。本文将综述关于有机无机准二维蓝钙钛矿材料与器件的相关研究进展，以及其简要机理。

关键词：有机无机杂化钙钛矿(organic-inorganic hybrid perovskite) 准二维 (quasi-two-dimensional) 发光二极管（light-emitting diode, led） 蓝光发光二极管(blue light-emitting diode)

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

有机-无机杂化钙钛矿材料由于具有低成本、可溶液处理、光谱可调、平衡的电子空穴传输性能、非常低的缺陷态密度等特性，非常适合制备光电器件。自从2014年第一篇报道外量子效率为0.76%的三维钙钛矿发光器件以来，经过短短几年的发展，目前通过形貌控制、界面工程、组分调整、尺寸效应等手段，近红外、红光和绿光发光器件的外量子效率均已超过20%，但是蓝光器件的效率和亮度还有待提高。主要的原因是很难制备同时具有高发光效率、高致密、高导电性的蓝光钙钛矿薄膜。通过尺寸效应，虽然可以实现高光致发光量子效率蓝光钙钛矿薄膜，但是由于使用了大量的绝缘长链有机胺，导致其导电性能很差；因此其发光效率虽然有所提高，但是其亮度还很低。

通过尺寸效应形成的准二维钙钛矿薄膜，具有很高的光致发光量子产率(plqe)。其导电性与同样使用尺寸效应得到的钙钛矿量子点相比，有很大的提高，但是与纯三维的钙钛矿相比，导电性还有很大的差距。为了得到高plqe和高导电性的钙钛矿蓝光薄膜，本课题拟使用氯部分替代溴，减少绝缘长链有机胺含量的同时保持其蓝光发射。并且尝试不同的氯源以获得更好的氯取代方式，通过器件制备的工艺优化，得到高效高亮度的蓝光钙钛矿器件。

本课题拟采用薄膜表征以及器件性能表征的方法，利用紫外-可见吸收光谱仪（abs）荧光光谱仪(pl)、光致发光量子产率测试系统(plqe)、瞬态荧光寿命测试系统(tcspc)来测试薄膜的光学性能，以x射线衍射仪来测试其晶体结构。通过扫描电子显微镜(sem)、原子力显微镜(afm)、透射电子显微镜(tem)测试，来观察薄膜的形貌。器件的性能则通过测试器件的电流电压特性，外量子效率，亮度，辐照度，光谱稳定性(电流、水、氧、热)来表征。