Optická charakterizace nanostruktur perovskitů

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá optickou charakterizací nanokrystalů CsPbBr3, jež patří do skupiny materiálů zvaných perovskity vykazujících vysokou kvantovou účinnost fotoluminiscence (PL). V rámci této práce byl vytvořen algoritmus pro korelaci experimentálních dat naměřených metodou PL mapování z morfologickými a topografickými vlastnostmi pořízené pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) a mikroskopie atomárních sil (AFM), který umožňuje detekovat jednotlivé nanokrystaly a analyzovat jejich spektra. Speciálně byly nalezeny krystaly, jejichž tvar lze aproximovat pomocí kvádrů, u kterých byla zjištěna objemová závislost těžiště jejich PL s úměrou V^(2/3), jak předpovídá teoretický model. Provedeno byla také měření závislosti PL na teplotách v rozsahu 40–60 °C, v němž byla pro toto rozmezí teplot potvrzena lineární závislost šířky luminiscenční píku v polovině maxima (FWHM), která roste s rostoucí teplotou, a naopak nezávislost těžiště PL na teplotě.The present bachelor's thesis focuses on the optical characterization of CsPbBr3 nanocrystals ranking among the group of materials called perovskites which are remarkable for their high photoluminescence (PL) quantum yield. An algorithm for a correlation of experimental data measured by PL mapping with morphological and topological properties obtained by using Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy has been developed which clears the way for a particular crystal detection and their spectrum analysis. Specifically, crystals the shape of which can be approximated by a cuboid have been detected and the volume dependence of the centre of mass of their PL, which is proportional to V^(-2/3) as predicted by the theorethical model, has been discovered. The measurement of PL dependency on temperatures ranging from 40 to 60 °C has also been conducted and in this temperature interval linear dependence of the full width at half maximum of their PL spectral line that rises with rising temperature has been confirmed. On the contrary, the centre of mass of PL has been found to be temperature independent.