修车大队一品楼qm论坛51一品茶楼论坛,栖凤楼品茶全国楼凤app软件 ,栖凤阁全国论坛入口,广州百花丛bhc论坛杭州百花坊妃子阁

钙钛矿薄膜瞬态吸收测量中由微观形貌结构瞬态反射引起的伪影

DOI:10.1021/acs.jpclett.8b03704 期刊:The Journal of Physical Chemistry Letters 出版年份:2019 更新时间:2025-09-23 15:23:52
摘要: 在过去十年中,有机铅卤钙钛矿MAPbX3(MA=CH3NH3+;X=Cl?、Br?、I?)因其在太阳能电池和发光器件中的应用而备受关注。评估钙钛矿材料质量时,静态与瞬态吸收光谱及光致发光等光谱表征对研究其光物理性质至关重要。最新研究发现,由于MAPbX3薄膜表面覆盖度差或微观结构复杂导致强烈光散射,其静态吸收光谱的准确测量确实存在困难。这些形貌复杂性在薄膜制备中似乎不可避免,不仅影响稳态光谱测量,更会显著干扰对理解材料中光生载流子动力学至关重要的瞬态光谱表征。 半导体材料中的光激发态会引起介电函数实部与虚部的变化,从而导致吸收(虚部)和反射率(实部)改变——这对铅卤钙钛矿等折射率较高的材料影响尤为显著。瞬态吸收(TA)光谱是探测钙钛矿及其他半导体材料光激发态动力学的典型技术。TA测量中,泵浦激光脉冲激发钙钛矿薄膜,记录随波长和时间变化的诱导吸收变化(ΔA)。以透射光为探针时(图1a),TA信号(ΔA)主要取决于有无泵浦激发时透射探针光强度的比值(参见SI中公式S1),该假设基于透射探针光的损耗完全源于样品吸收。相同实验装置下,也可通过反射探针光作为检测信号进行瞬态反射(TR)测量(图1b),其信号(ΔR/R)由有无泵浦激发时反射探针光强度的比值决定(参见SI中公式S4)。 与主要探测样品体相性质的TA测量不同,TR信号主要检测样品表面折射率变化引起的光诱导反射变化。因此即使同一样品,TR光谱与动力学也可能与TA存在显著差异。例如先前TA与TR测量发现,由于更多表面缺陷存在,MAPbX3钙钛矿薄膜或单晶表面的载流子复合动力学比体相快得多。当对具有大尺寸非均质微观结构的薄膜(如覆盖度差、晶粒粗大或有针孔的薄膜)进行常规TA测量时会出现异常情况——此时透射探针光的损耗可能不仅来自样品吸收,还源于薄膜表面或微结构边界的反射。这种情况下,虽以透射模式采集的瞬态光谱(图1c及SI中公式S6)可能同时包含TA与TR信号成分,导致TA光谱失真及光诱导动力学分析不准确。 溶液法制备的有机/无机卤化铅钙钛矿薄膜是典型形貌微观结构显著影响器件性能的材料。虽然TA光谱已广泛用于研究钙钛矿薄膜的光生载流子动力学,但源自薄膜表面及微结构光诱导反射率变化的TR信号可能造成的TA结果伪影却未被重视。本研究通过对系列不同微观形貌的MAPbBr3钙钛矿薄膜进行精细瞬态光谱分析,并对比MAPbBr3单晶(SCs)的TR测量,证实大尺寸非均质微观结构的MAPbBr3钙钛矿薄膜TA光谱确实包含不可忽略的微结构光诱导反射TR信号——当微结构尺寸从<200 nm增至1-2 μm时,其贡献权重从约20%提升至约100%。TR信号的存在会导致TA光谱出现"伪影"特征,并因更快的表面载流子复合呈现加速的表观动力学,从而误导体相载流子动力学分析。我们还提出通过添加折射率接近样品的溶剂来抑制实际TA测量中TR信号的方法,可在一定程度上减弱TR畸变效应。
作者: Junxue Liu,Jing Leng,Shiping Wang,Jun Zhang,Shengye Jin
AI智能分析
纠错
研究概述 实验方案 设备清单

阐明瞬态反射(TR)信号在不同微观结构形态的钙钛矿薄膜常规瞬态吸收(TA)测量中的影响,并提供减少TR畸变的方法。

具有非均匀微观结构的钙钛矿薄膜中的瞬态吸收(TA)光谱包含显著的瞬态反射(TR)信号,由于更快的表面复合效应,这些信号会扭曲光谱形状和动力学过程。TR信号的权重随微观结构尺寸增大而增加。添加折射率匹配的溶剂可减少但无法完全消除伪影。在解读非均匀微观结构样品的TA数据时必须谨慎,以避免对载流子动力学的误判。

该研究仅限于MAPbBr3钙钛矿材料;其他材料可能产生不同的伪影。采用硅油的方法无法完全消除时间分辨(TR)畸变,在所有实验条件下可能并不适用。薄膜制备过程中微结构尺寸的控制可能存在挑战。

SCI高频之选
查看全部>
  • AQ6370D
    AQ6370D
    463

    型号:AQ6370D

    厂家:Yokogawa

    智能分析: Yokogawa AQ6370D是一款性能卓越的光谱分析仪,适用于光通信领域以及光放大器(EDFA)的测量和评估。其高波长分辨率、精准度和宽动态范围使其成为实验室和工业环境中的理想选择。虽然设备体积较大且预热时间较长,但其丰富的接口和出色的显示屏设计弥补了这些不足,整体是一款值得推荐的光谱分析仪。
    获取实验方案
  • ZEISS EVO Family

    型号:ZEISS EVO Family

    厂家:Carl Zeiss Microscopy GmbH

    智能分析: ZEISS EVO系列是一款高性能??榛璧缱酉晕⒕?,适用于材料科学、生命科学及工业质量控制等领域。其先进的技术特性包括高分辨率、广泛加速电压范围和集成EDS系统。该产品操作直观,支持多用户环境,适合科学研究和工业应用。然而,价格信息缺失以及潜在的维护成本可能是其需要注意的方面。总体而言,ZEISS EVO系列表现优秀,值得推荐给专业用户。
    获取实验方案
  • Crossbeam Family

    型号:Crossbeam Family350/550

    厂家:Carl Zeiss Microscopy GmbH

    智能分析: ZEISS Crossbeam系列是蔡司公司推出的一款高端光电分析设备,结合了场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和聚焦离子束(FIB)的功能,适用于材料科学、纳米技术和半导体行业等多个领域。其高分辨率成像能力和自动化样品制备功能使其成为高通量分析的理想选择。此外,该设备支持多种检测器,具备强大的多功能性,是高精度研究和工业应用的利器。然而,由于其高端定位,设备成本较高且操作需要专业技能。总体而言,该设备表现卓越,为科学研究和工业应用提供了先进的解决方案。
    获取实验方案
  • Axio Observer

    型号:Axio Observer

    厂家:Carl Zeiss Microscopy GmbH

    智能分析: Axio Observer是一款专为金相学研究设计的倒置显微镜系统,以其高效的设计和蔡司知名的光学技术为特色。它能够快速、灵活地分析大量样品,并支持自动化操作,适用于多种应用场景,包括晶粒尺寸分析、非金属夹杂物检测等。然而,其重量较大且光源寿命较短,可能对使用者提出了额外的维护和空间管理需求。总体而言,这款产品在性能和可靠性方面表现出色,特别适合专业实验室使用。
    获取实验方案
  • ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex

    型号:ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex

    厂家:Carl Zeiss Microscopy GmbH

    智能分析: ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex是一款定位于高端科研机构的光谱成像系统,具有卓越的光谱分辨率和自动化功能,适用于复杂的生物、医学及材料科学实验。其高效的荧光标签分离能力和多功能自动化设计为用户提供了强大的实验支持。然而,高昂的价格和一定的学习曲线可能对中小型实验室构成挑战。总体而言,这是一款性能优越、适应性强的高端实验设备。
    获取实验方案
  • ZEISS Sigma 300 with RISE

    型号:ZEISS Sigma 300 with RISE

    厂家:Carl Zeiss Microscopy GmbH

    智能分析: ZEISS Sigma 300 with RISE是蔡司公司推出的一款高端光谱分析仪,集成了拉曼成像和扫描电子显微镜技术,能够提供高质量的化学和结构分析。其功能强大,支持多领域应用,但设备价格较高且操作学习曲线可能较陡。适用于科研机构和高端实验室,是材料科学和生命科学领域的理想选择。
    获取实验方案
立即咨询

加载中....

论文纠错

您正在对论文“钙钛矿薄膜瞬态吸收测量中由微观形貌结构瞬态反射引起的伪影”进行纠错

纠错内容

联系方式(选填)

设备询价

称呼

电话

+86

单位名称

用途

期望交货周期

产品预约

称呼

电话

+86

单位名称

用途

期望交货周期