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用于表征的范德瓦尔斯金属触点

2022 ACS Energy Lett.:范德瓦尔斯金属接触点对金属卤化物钙钛矿薄膜之光电应用的影响

  韩国成均馆大学 Jin-Wook Lee等人近期于ACS Energy Letters (IF23.101) 刊登一项研究。金属卤化物钙钛矿薄膜上的金属触点通常是通过物理气相沉积(physical vapor deposition, PVD)工艺形成的,用于研究薄膜特性或构建光电器件。(注:PVD指的是利用物理过程来进行沉积薄膜的技术,不发生化学反应。常使用的技术有阴极溅射法和真空蒸镀。)然而,PVD工艺会产生高能量的金属原子,直接轰击薄膜表面,可能会对薄膜造成意外的损害。此篇研究,作者们对PVD处理的金属接触对底层有机无机杂化钙钛矿薄膜的光电特性的影响进行了系统性的研究。

  作者们采用了物理层压的范德瓦尔斯金属触点进行比较,以进行定量分析。结果发现:

    1. 透过空间电荷限制电流测量,证明在透过PVD工艺形成金属接触后,缺陷密度平均增加了26-48%
    2. 原位光致发光测量显示产生的缺陷在电场下很容易迁移,会严重影响光电探测器的性能和稳定性。

  这项研究强调出钙钛矿和金属触点之间的完整连接对钙钛矿薄膜的表征和光电应用的重要性。

薄膜的原子力显微镜 (AFM) 图像

(a) FAPbI3(根肉方形粗糙度,Ra=6.4 nm)和(b)MAPbI3(Ra=7.0 nm)薄膜的原子力显微镜 (AFM) 图像。 (c) 两种薄膜的晶粒尺寸统计分布。 (d) 两种薄膜的厚度线扫描。

正向(-F)反向(-R) I-V特性

(a) ITO/FAPbI3/Au 器件和 (b) 具有不同金属触点的 ITO/MAPbI3/Au 器件的正向 (-F)/反向 (-R) I-V 特性(红线:EVC,蓝线:vdWC)在连续条件下 具有不同扫描速率的电压偏置从 0.006 V/s 到 0.6 V/s。

本文关键词:金属卤化物钙钛矿、metal halide perovskite、物理气相沉积、physical vapor deposition、光电探测器、photodetector

原文:https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c01510

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