Details

Данная работа посвящена исследованию динамики носителей заряда в тонких плёнках перовскит-полимерного композита с пониженной размерностью состава BA_2 Cs_(n-1) 〖Pb_n Br〗_(3n+1). В ходе работы было изготовлено несколько наборов перовскитных плёнок на подложках из стекла методом центрифугирования. Наборы отличаются друг от друга молярностью перовскита и параметром n, а образцы внутри одного набора имеют разную толщину, задаваемую скоростью вращения спинкоатера. В процессе их изготовления была проведена оптимизация параметров синтеза, в частности температуры вакуумирования и времени отжига. Для определения оптических характеристик плёнок использовались их спектры поглощения и мощностные зависимости квантового выхода фотолюминесценции.  Была изучена связь между набором перовскитных фаз с различными параметрами n, формирующихся в образце, и толщин перовскитных плёнок c вышеперечисленными характеристиками. Также, были измерены спектры фотолюминесценции самых удачных плёнок и пороги усиленной спонтанной люминесценции в случае, если она наблюдалась. При этом было рассмотрено влияние параметра n и толщины на положение максимумов и порогов. Помимо прочего, были сняты зависимости времени жизни фотолюминесценции, откуда путём аппроксимации получены времена жизни носителей заряда, как свободных, так и связанных.  Морфология поверхности была проанализирована с помощью сканирующего электронного и атомно-силового микроскопа.  Оказалось, что данные перовскиты имеют гранулированную мелкозернистую структуру. При этом были оценены размеры гранул и толщины плёнок. Результаты данной работы могут быть использованы при изготовлении перовскитной электроники, в частности перовскитных светодиодов и лазеров.

The given work is devoted to the study of charge carrier dynamics in thin films of a perovskite-polymer composite BA2Csn−1PbnBr3n+1 with a reduced dimensionality. Several sets of perovskite films were fabricated on glass substrates via spin-coating. Each set varied in perovskite molarity and parameter n, while individual samples within a set differed in thickness, controlled by spin-coating rotation speed. During fabrication, were optimized such synthesis parameters as vacuum temperature and annealing time. The optical properties of the films were characterized through absorption spectroscopy and photoluminescence quantum yield (PLQY) power dependence measurements. We investigated the correlation between the perovskite phase composition and film thickness with these optical properties. For the most promising films, photoluminescence (PL) spectra and thresholds of amplified spontaneous emission (ASE) were recorded. The influence of n and thickness on PL peak positions and ASE thresholds was analyzed. Additionally, time-resolved photoluminescence (TRPL) measurements were performed to extract charge carrier lifetimes (free carriers and excitons). Surface morphology was examined using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM), revealing a fine-grained polycrystalline structure. Grain size and film thickness were quantified. These findings provide actionable insights for developing perovskite-based optoelectronic devices, particularly LEDs and lasers.