溶液法CH₃NH₃PbCl₃单晶的生长与性能研究

王万富¹，苏静¹，雷勇¹，仲坤¹，王迪²

1. 南京信息工程大学物理与光电工程学院2. 固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心

摘 要：分别采用蒸发结晶法和逆温结晶法生长尺寸约为4 mm′3 mm′3 mm的CH₃NH₃PbCl₃单晶。对两种方法生长的单晶粉体的XRD分析结果显示,单晶具有立方晶系结构,其晶格常数分别为0.56833、0.56891 nm。实验测量了CH₃NH₃PbCl₃单晶的红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱,并对谱峰进行了指认;使用UV-VIS-NIR分光光度计、荧光光度计对CH₃NH₃PbCl₃单晶的光学性能进行了测试。结果表明:CH₃NH₃PbCl₃晶体的吸收边约为423 nm,光致发光峰为433 nm,带隙值为2.97 e V,与CH₃NH₃PbCl₃薄膜的光学特性相比,CH₃NH₃PbCl₃单晶更具潜在的应用前景。最后,结合第一性原理研究了CH₃NH₃PbCl₃晶体的能带结构,计算得出带隙值2.428 e V,与实验值吻合较好。

关键词：CH3NH3PbCl3单晶;蒸发结晶法;逆温结晶法;光谱;