鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,，分子通式為ABX3,，近年來,，鈣鈦礦憑借很高的結(jié)構(gòu)可設(shè)計性以及優(yōu)秀的光伏性能,，在材料科學(xué)領(lǐng)域大放異彩。鈣鈦礦起源于1839年發(fā)現(xiàn)的一種天然礦物：鈣鈦氧化物（CaTiO3）,，如今成為具有ABX3結(jié)構(gòu)材料的統(tǒng)稱,；2009年制備出了具有光電轉(zhuǎn)換效率的鈣鈦礦太陽能電池器件；現(xiàn)如今,，鈣鈦礦材料作為第三代全新光伏技術(shù),，具備低成本、高轉(zhuǎn)換效率和適合大面積應(yīng)用等優(yōu)勢,，展現(xiàn)出令人振奮的未來前景。

如圖為鈣鈦礦材料的“八面體骨架+填充陽離子”ABX3結(jié)構(gòu),，藍色的為A位,，通常為較大的陽離子如銫（Cs）等，占據(jù)立方體的頂點,；綠色的為B位,，通常為較小的金屬陽離子如鉛,、錫等，占據(jù)立方體的中心,；紅色的為X位,，通常為鹵素或其他陰離子如碘、溴,、氯等,，構(gòu)成八面體結(jié)構(gòu)包圍B位離子。這類特殊的結(jié)構(gòu)賦予了鈣鈦礦材料更高的結(jié)構(gòu)可設(shè)計性,，可通過替換A,、B、X位的元素實現(xiàn)調(diào)控材料光電性能的目的,。文章研究的CsPbBr3材料A,、B、X位元素分別為Cs,、Pb,、Br。

CsPbBr3是一種金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體材料,，是一種良好的電荷傳輸材料,。CsPbBr3有較大的原子序數(shù)，決定了它具有較高的射線吸收系數(shù),；具有較大的禁帶寬度,，禁帶寬度為2.26eV，使得它可以耐受更高的溫度與電壓,，可以在室溫下工作,；同時，較大的載流子遷移率讓它成為一個很好的電荷傳輸材料,。正因如此,，CsPbBr3是優(yōu)秀的室溫半導(dǎo)體新材料，在太陽能電池,、光探測器等領(lǐng)域具有廣闊的前景,。

但該材料穩(wěn)定性較差，深入研究影響該類材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和物理性質(zhì)的因素并揭示其微觀機制對開發(fā)新型卓效的光伏和光電器件具有重要意義,。本文研究金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體材料CsPbBr3,，通過徠卡超薄切片技術(shù)實現(xiàn)透射電鏡的觀察，探索這一鈣鈦礦材料的微觀結(jié)構(gòu),。



圖示是我們超薄制樣的樣品：嵌有CsPbBr3鈣鈦礦納米晶的聚酰亞胺（PI）,，其中納米晶的大小為50 nm-2 µm不等，使用徠卡超薄切片機UC Enuity切片樣品截面，觀察截面上的CsPbBr3鈣鈦礦納米晶,。

取樣后使用濾紙保護后用扁平樣品夾夾持,。

使用修塊刀修整切割平面，得到切片窗口,。

更換為超薄切片刀,，利用光隙帶對準刀鋒與切面。

切出500 nm的厚片用于光鏡觀察,，180 nm的薄片用于透射電鏡觀察,。左側(cè)為180 nm厚度的薄片，右側(cè)為500 nm,，使用載網(wǎng)撈起轉(zhuǎn)移至光鏡與透射電鏡觀察,。

將500 nm的片轉(zhuǎn)移至載網(wǎng)上，在徠卡DM4M顯微鏡下觀察,，在暗場下,，可以看到聚酰亞胺薄片上有明顯的大小不同的納米晶。

將180 nm的片轉(zhuǎn)移至載網(wǎng)上,，在透射電子顯微鏡下觀察,，低倍率下可以發(fā)現(xiàn)大顆粒的納米晶由于尺寸遠大于薄片厚度，脫落形成了空位,，小顆粒的納米晶則留在了薄片上,。定位在小顆粒的納米晶上，通過EDS測試含Cs,、Pb,、Br元素，確認為我們的CsPbBr3鈣鈦礦納米晶,，高倍率下觀察樣品的結(jié)構(gòu),，可以觀察到清晰的晶格條紋，通過對材料微觀結(jié)構(gòu)的分析,，對該類鈣鈦礦材料的性質(zhì)研究有重要意義,。

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