【摘 要】
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物体表面发射或者反射出来的特定波长的非相干光会携带有物体自身的信息,而偏振光探测技术可以提供物体表面特征、形状、阴影和粗糙度等常规光谱以及强度图像所不能提供的信息,因此偏振探测技术在光学探测等领域有着不可估量的潜力。而二维钙钛矿由于本身是由无机骨架以及有机阳离子组成的天然量子阱结构,具有高度各向异性的物理性质,除此之外,二维钙钛矿还具有优越的光电性能,这为二维钙钛矿在偏振光探测领域的应用提供了可能
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物体表面发射或者反射出来的特定波长的非相干光会携带有物体自身的信息,而偏振光探测技术可以提供物体表面特征、形状、阴影和粗糙度等常规光谱以及强度图像所不能提供的信息,因此偏振探测技术在光学探测等领域有着不可估量的潜力。而二维钙钛矿由于本身是由无机骨架以及有机阳离子组成的天然量子阱结构,具有高度各向异性的物理性质,除此之外,二维钙钛矿还具有优越的光电性能,这为二维钙钛矿在偏振光探测领域的应用提供了可能,因此探索二维钙钛矿材料的光电响应特性以及偏振响应特性有很重要的意义。（1）本文通过调节组分设计合成了三种Ruddlesden-Popper型二维杂化钙钛矿材料PEA2Pb I4·（MAPb I3）n-1（n=1,2,3）。通过在烘箱中缓慢降温得到所需的晶体,得到的晶体经过表征可以证明其结构及组分符合我们设计的预期目标,且生长得到的晶体质量较高,包括较低的暗电流(10-11A)、大的光暗电流开/关比（10~3）。（2）基于合成出的三种晶体分别制作出了光电探测器,我们发现材料结构、光波长和入射角度对器件的光电特性影响最大。对于532 nm的光而言,n=2组分的晶体光电响应特性最好,在入射角度为90°时得到了459 n A的光电流,74.84 d B的线性响应范围,0.467 A·W-1的响应度,108.8%的EQE。对于633 nm波长的光而言,n=3组分的晶体光电响应特性最好,在入射角度为90°时得到了8.63 n A的光电流,55.4 d B的线性响应范围,0.131 A·W-1的响应度,EQE高达30.6%。（3）我们测试了不同波长的光照射在探测器上时,改变测试条件得到对应的偏振响应特性。发现由于材料本身具有强的面外各向异性,导致入射角度则对我们器件的偏振响应特性影响很大,而当我们的探测器对照射在其上的光吸收很强时,此时不同组分的器件得到的二向色比相差无几,0°入射时均可以得到最大二向色比为1.78,且随入射角度增加而减小,并且在90°入射时三种器件均无偏振响应。当探测器对照射在其上的光吸收较弱时,此时材料的结构对探测器的偏振响应特性不可忽略,0°入射时n=2组分得到的二向色比明显大于其他组分,为1.68,同样随入射角度的增加而同步减小,但是当光从90°入射器件时,n=1与n=2组分依然能够产生偏振响应。本论文的成果为二维钙钛矿在光电子器件、偏振光检测器件等领域的应用提供了理论依据。
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