研究目的
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。
研究成果
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。
研究不足
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。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用瞬态吸收(TA)和瞬态反射(TR)光谱技术探测MAPbBr3钙钛矿薄膜与单晶中的光激发态动力学,并基于Kramers-Kronig关系建立理论模型进行数据分析。
2:样品选择与数据来源:
通过一步法和两步法旋涂工艺制备不同微结构尺寸(<200 nm至1-2 μm)的MAPbBr3钙钛矿薄膜,以表面光滑的MAPbBr3单晶作为参照样品。数据采集使用瞬态光谱仪完成。
3:实验设备与材料清单:
配备400 nm波长泵浦激光(功率密度0.7 μJ/cm2)的瞬态光谱仪、用于微结构成像的扫描电镜(SEM)、折射率1.4的硅油(用于减少反射伪影)。
4:7 μJ/cm2)的瞬态光谱仪、用于微结构成像的扫描电镜(SEM)、折射率4的硅油(用于减少反射伪影)。
实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:TA测量检测透射探针光,TR测量检测45°入射角下的反射探针光。光谱记录延迟时间最长至7纳秒,拟合分析采用单晶TR光谱及其逆希尔伯特变换。
5:数据分析方法:
通过标准组分拟合光谱以量化TR与TA贡献,通过动力学分析观测载流子复合速率。
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