Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2023, выпуск 2 » Статья стр. 256
<<<>>>
Изменение люминесценции тонких нанокристаллических пленок перовскита CsPbBr3 в ходе реакции анионного обмена in situ
DOI: 10.21883/JTF.2023.02.54501.240-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2023.02.55479.240-22
Российский научный фонд, 18-19-00588-П
Российский научный фонд, 18-72-10143-П
Гулевич Д.Г. 1, Ткач А.А.1, Набиев И.Р.1,2, Кривенков В.А. 1, Самохвалов П.С. 1
1Лаборатория нанобиоинженерии, Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ (Московский инженерно-физический институт), Москва, Россия
2Лаборатория по исследованиям в области нанонаук, LRN-EA, Университет Реймса, Шампань-Арденны, Реймс, Франция
Email: dayana_gulevich@mail.ru, igor.nabiev@gmail.com, vkrivenkov@list.ru, p.samokhvalov@gmail.com
Поступила в редакцию: 1 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 12 декабря 2022 г.
Принята к печати: 14 декабря 2022 г.
Выставление онлайн: 14 января 2023 г.
PDF версия
Полупроводниковые нанокристаллы со структурой перовскита (ПНК) состава CsPbХ3, где Х - галогенид-анион, в настоящее время являются перспективными материалами для применения в широком круге оптоэлектронных устройств. Одной из ключевых задач, решение которой может приблизить применение этих материалов на практике, является разработка методов изготовления стабильных тонких пленок ПНК с возможностью тонкой подстройки их длины волны фотолюминесценции. Ширина запрещенной зоны ПНК CsPbХ3 и, следовательно, положение максимума их фотолюминесценции в наибольшей степени определяется их химическим составом. Варьирование состава ПНК непосредственно во время синтеза или путем постсинтетической обработки в растворе позволяет получать материалы типа CsPbBr(3-x)Ix и CsPbBr(3-y)Cly с фотолюминесценцией во всем видимом диапазоне оптического спектра. Кроме того, такие ПНК смешанного состава обладают более высокой структурной стабильностью по сравнению с ПНК состава CsPbCl3 и CsPbI3. Описанные в литературе ионообменные реакции в растворе обычно протекают спонтанно, и являются контролируемыми лишь в малой степени. В работе предложен метод проведения реакций анионного обмена непосредственно на сформированной тонкой пленке ПНК CsPbBr3, помещенных в матрицу сополимера метил- и лаурилметакрилата. Рассмотрены обменные реакции с октадециламмоний иодидом и PbI2, в результате которых было достигнуто смещение максимумов фотолюминесценции композитных тонких пленок в длинноволновую область на 130 и 137 nm за 15 и 6 min соответственно. Наконец, в работе продемонстрирована возможность проведения реакции ионного обмена на многослойной структуре, имитирующей реальную структуру светодиода на основе ПНК. Ключевые слова: неорганические перовскитные нанокристаллы, анионный обмен, тонкие пленки, фотолюминесценция.
  1. L. Protesescu, S. Yakunin, M. Bodnarchuk, F. Krieg, R. Caputo, C.H. Hendon, R. Yang, A. Walsh, M. Kovalenko. Nano Lett., 15 (6), 3692 (2015). DOI: 10.1021/nl5048779
  2. G. Li, Z.-K. Tan, D. Di, M.L. Lai, L. Jiang, J.H.-W. Lim, R.H. Friend, N.C. Greenham. Nano Lett., 15 (4), 2640 (2015). DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b00235
  3. Q. Zhong, M. Cao, H. Hu, D. Yang, M. Chen, P. Li, L. Wu, Q. Zhang. ACS Nano, 12 (8), 8579 (2018). DOI: 10.1021/acsnano.8b04209
  4. Z.-J. Li, E.J. Hofman, J. Li, A.H. Davis, C. Tung, L.Z. Wu, W. Zheng. Adv. Funct. Mater., 28 (1), 1704288 (2017). DOI: 10.1002/adfm.201704288
  5. Y. Cai, L. Wang, T. Zhou, P. Zheng, Y. Li, R. Xie. Nanoscale, 10 (45), 21441 (2018). DOI: 10.1039/C8NR06607H
  6. M.V. Kovalenko, L. Protesescu, M.I. Bondarchuk. Science, 358 (6364), 745 (2017). DOI: 10.1126/science.aam7093
  7. S.D. Stranks, H.J. Snaith. Nat. Nanotechnol., 10 (5), 391 (2015). DOI: 10.1038/nnano.2015.90
  8. L. Su, Z.X. Zhao, H.Y. Li, J. Yuan, Z.L. Wang, G.Z. Cao, G. Zhu. ACS Nano, 9 (11), 11310 (2015). DOI: 10.1021/acsnano.5b04995
  9. J.Y. Kim, J.-W. Lee, H.S. Jung, H. Shin, N.-G. Park. Chem. Rev., 120 (15), 7867 (2020). DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00107
  10. G.E. Eperon, G.M. Paterno, R.J. Sutton, A. Zampetti, A.A. Haghighirad, F. Cacialli, H.J. Snaith. J. Mater. Chem. A, 3 (39), 19688 (2015). DOI: 10.1039/C5TA06398A
  11. Y. Wang, T. Zhang, M. Kan, Y. Zhao. J. Am. Chem. Soc., 140 (39), 12345 (2018). DOI: 10.1021/jacs.8b07927
  12. S. Tan, B. Yu, Y. Cui, F. Meng, C. Huang, Y. Li, Z. Chen, H. Wu, J. Shi, Y. Luo, D. Li, Q. Meng. Angew. Chem. Int. Ed., 61, e202201300 (2022). DOI: 10.1002/anie.202201300
  13. N.A.N. Ouedraogo, Y. Chen, Y.Y. Xiao, Q. Meng, C.B. Han, H. Yan, Y. Zhang. Nano Energy, 67, 104249 (2019). DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104249
  14. Y. Su, X. Chen, W. Ji, Q. Zeng, Z. Ren, Z. Su, L. Liu. ACS Appl. Mater. Interfaces, 9 (38), 33020 (2017). DOI: 10.1021/acsami.7b10612
  15. A. Ho-Baillie, M. Zhang, C.F.J. Lau, F.-J. Ma, S. Huang. Joule, 3 (4), 938 (2019). DOI: 10.1016/j.joule.2019.02.002
  16. D.S. Tstvetkov, M.O. Mazurin, V.V. Sereda, I.L. Ivanov, D.A. Malyshkin, A.Yu. Zuev. J. Phys. Chem. C, 124 (7), 4252 (2020). DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b11494
  17. G. Yuan, C. Ritchie, M. Ritter, S. Murphy, D.E. Gomez, P. Mulvaney. J. Phys. Chem. C, 122 (25), 13407 (2017). DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b11168
  18. Y. Huang, W. Luan, M. Liu, L. Turyanska. J. Mater. Chem. C, 8 (7), 2381 (2020). DOI: 10.1039/C9TC06566K
  19. S. Kundu, T.L. Kelly. EcoMat, 2 (2), e12025 (2020). DOI: 10.1002/eom2.12025
  20. Y. Hu, F. Bai, X. Liu, Q. Ji, X. Miao, T. Qiu, S. Zhang. ACS Energy Lett., 2 (10), 2219 (2017). DOI: 10.1021/acsenergylett.7b00508
  21. C. Guhrenz, A. Benad, C. Ziegler, D. Haubold, N. Gaponik, A. Eychmuller. Chem. Mater., 28 (24), 9033 (2016). DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b03980
  22. Q. A. Akkerman, V. D'Innocenzo, S. Accornero, A. Scarpellini, A. Petrozza, M. Prato, L. Manna. J. Am. Chem. Soc., 137 (32), 10276 (2015). DOI: 10.1021/jacs.5b05602
  23. G. Nedelcu, L. Protesescu, S. Yakunin, M.I. Bodnarchuk, M.J. Grotevent, M.V. Kovalenko. Nano Lett., 15 (8), 5635 (2015). DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b02404
  24. M. Grabolle, M. Spieles, V. Lesnyak, N. Gaponik, A. Eychmuuller, U. Resch-Genger. Anal. Chem., 81 (15), 6285 (2009). DOI: 10.1021/ac900308v
  25. S. Damoun, R. Papin, G. Ripault, M. Rousseau, J.C. Rabadeux, D. Durand. J. Raman Spectrosc., 23 (7), 385 (1992). DOI: 10.1002/jrs.1250230704
  26. Л.Б. Матюшкин, В.А. Мошников. ФТП, 10 (51), 1387 (2017). DOI: 10.21883/FTP.2017.10.45018.8575 [L.B. Matyushkin, V.A. Moshnikov. Semiconductors, 51 (10), 1337 (2017). DOI: 10.1134/S106378261710013X]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme