研究目的
利用（扫描）透射电子显微镜技术研究和比较两种不同金属卤化物钙钛矿薄膜（块体CH3NH3PbI3和CsPbBr3胶体纳米颗粒）的结构特性，以理解其光电性能和器件特性。
研究成果
该研究利用优化的球差校正透射电镜技术成功表征了CH3NH3PbI3和CsPbBr3钙钛矿薄膜的结构特性。CH3NH3PbI3薄膜呈现具有良好基底附着性的四方结构，而CsPbBr3纳米颗粒保持了有利于光电器件应用的立方结构。需谨慎操作以避免电子束损伤。这些发现为提升钙钛矿基器件的性能与稳定性提供了重要依据。
研究不足
APbX3钙钛矿的柔软特性使其易受电子束损伤，需仔细优化样品制备和成像条件（如低加速电压、短曝光时间）以避免铅偏析等退化现象。长时间辐照会导致材料分解，从而限制分析时长。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用（扫描）透射电子显微镜技术对比两种钙钛矿薄膜。通过优化样品制备方法（聚焦离子束铣削与传统铣削）及成像条件（加速电压、曝光时间）以避免材料劣化。
2：样品选择与数据来源：
样品包括旋涂法制备的块体CH3NH3PbI3薄膜，以及通过刮刀法合成并沉积于SiO2/TiO2基底上的CsPbBr3胶体纳米颗粒（覆盖PMMA以增强稳定性）。
3：实验设备与材料清单：
设备包含FEI Titan Themis Cubed透射电镜、配备Super-X能谱仪的FEI Titan G2 80-200 ChemiSTEM、Helios Nanolab 650双束聚焦离子束系统、岛津UV-2501PC分光光度计、Nanocalc反射仪、Ocean Optics HR4000光谱仪及Gatan精密离子抛光系统。材料包括CH3NH3PbI3前驱体、CsPbBr3纳米颗粒、PMMA、TiO2及Si/SiO2晶圆。
4：实验流程与操作规范：
CH3NH3PbI3样品制备流程为基底清洗、TiO2沉积、钙钛矿旋涂及PMMA覆盖；CsPbBr3样品经纳米颗粒合成、刮刀沉积及PMMA包覆。样品通过聚焦离子束或传统方法制备，并在优化电压（如80 kV）下进行短时（S）TEM分析以防止降解。
5：数据分析方法：
采用快速傅里叶变换与高分辨透射电镜确定晶体结构，能谱仪进行成分分析，Eje Z软件模拟数字衍射图谱。结合光致发光与吸收光谱以关联结构特性。
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获取完整内容-
TEM
FEI Titan Themis Cubed
FEI
Used for transmission electron microscopy analysis of perovskite thin films.
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STEM
FEI Titan G2 80-200 ChemiSTEM
FEI
Used for scanning transmission electron microscopy with EDX capability.
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FIB
Helios Nanolab 650 DualBeam
FEI
Used for focused ion beam milling to prepare thin specimens for TEM.
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Spectrophotometer
UV-2501PC
Shimadzu
Used for absorption measurements in UV-visible range.
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Spectrograph
HR4000
Ocean Optics
Used for photoluminescence measurements.
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Ion Milling System
PIPS
Gatan
Used for precision ion polishing of specimens.
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Reflectometer
Nanocalc
Micropack
Used for measuring transmittance.
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Software
Eje Z
Used for simulation of digital diffraction patterns.
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