双光子诱导的溴基钙钛矿-碳量子点发光研究文献综述

 2021-10-25 21:04:29

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近年来,全无机铯卤化铅钙钛矿材料(CsPbX3,X=Cl,Br,I)在光学领域得到了广泛的应用,得益于其极佳的光学特性和在光学领域的泛用性,与之相关的光学器件有高效太阳能电池,光电探测器、发光二极管和激光器等。

[1]研究表明,当暴露于潮湿、光线强烈、高温或强电场的环境中时,新兴的CsPbX3材料显现出优异的物理和化学稳定性,因此,基于CsPbX3纳米结构的微/纳米激光器代表了稳定、高性能和高度集中光子电路的发展前景,同时CsPbX3是直接带隙半导体,其高光致发光量子效率使其可以充当高效光源。

[2]基于上述CsPbX3的优异特性,本项研究中溴基钙钛矿(CsPbBr3)是非常重要的组成部分。

此外,研究发现CsPbX3钙钛矿微纳结构中可实现的单光子、双光子激发下的激射,且具有低阈值和高品质因子等优点,而与单光子泵浦相比,多光子泵浦激发波长在近红外区,必须通过同时吸收两个或更多光子来实现。

[3]在理论上,多光子泵浦激光可以更好的实现相干光频率上的转换,并且可以有效抑制由于表面缺陷引起的非辐射复合,在实际应用中,多光子泵浦激光发射的近红外激发波长使其更有利于光通信系统以及生物和非线性光学应用,[6]因此钙钛矿研究材料的多光子激发特性具有极大的研究和发展潜力,[4]这也是过去几年人们研究的热点。

而在实际研究中,全无机CsPbBr3纳米晶体和体相材料已经被实验证实是吸收截面面积足够大的高效多光子材料;[7]尽管由于CsPbBr3纳米晶体和体相材料中没有自形成的有效腔,多光子泵浦激光主要局限在放大自发辐射,但随着研究的进步,人们已经合成一种全无机CsPbBr3纳米棒,这种全无机CsPbBr3纳米棒具有高光子吸收效率并且在宽光谱范围内展现出优异的激光性能,因此全无机CsPbBr3纳米棒的出现使得钙钛矿研究材料的多光子激发实验的可行性有了很大的提升。

[8]在本次课题实验中,我们所要研究的内容就是在双光子诱导的条件下进行的。

碳量子点是一种碳基零维材料,具有优异的光学性质。

碳量子点比较突出的两个特点分别是紫外可见吸收和光致发光性质。

紫外可见吸收表示碳量子点在紫外光区有较强的吸收峰,通常表现为荧光最大激发波长和激发波长依赖性等特征。

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