作为一种半导体材料，自从20世纪70年代钙钛矿已经开始被关注，最近几年时间，由于有机金属卤化物钙钛矿材料优越的光学性能，再次引起学术界的大量关注和研究。有机金属钙钛矿材料的化学式为MAPbX3(X=Cl, Br, I),其中，MA为CH3NH3+的简称。这种钙钛矿材料因为具有高的光吸收系数、长载流子寿命、高载流子扩散长度、光谱延伸至红外、可液相制备、成本低等优点，被视为一种新型优异太阳能电池的光敏材料。由于光吸收系数大，入射光在很薄的钙钛矿层内被吸收，又由载流子扩散长度大，能达到几百纳米，这个长度与典型的钙钛矿膜的厚度处于一个数量级，这就非常有助于电极高效地接收扩散过来的光生载流子，从而提高太阳能电池的效率。另外一点，对于太阳能电池来说，根据Schockely–Queisser极限曲线，单结太阳能电池的最佳带隙是1。4eV，MAPbI3的带隙接近这个极限。在短短五年时间，基于杂化钙钛矿材料的太阳能电池效率从最初的0。38%[3]发展到如今的22。1%[4]，发展速度远超传统的硅太阳能电池，因而杂化钙钛矿电池被视为下一代太阳能电池。但是目前为止，杂化太阳能电池仍然有一个本征缺陷，阻碍了其实际应用和商业化，那就是其稳定性。这里的稳定性同时包括热稳定性、空气和湿度稳定性。杂化钙钛矿材料被报道对湿度特别敏感，置于空气环境中非常容易分解，且在温度较高的条件下也容易分解。又由于其组分中包含有机成分，在遇到氧气之后容易被氧化分解。

为了在发挥其优越性的同时，改善材料的稳定性，领域内做了很多努力。与此同时，也发现了卤素钙钛矿材料家族的新成员，即全无机卤素钙钛矿材料[5]。相对于杂化钙钛矿材料，无机钙钛矿中的Cs取代了MA，即CsPbX3 (X=Cl, Br, I)。相比于杂化钙钛矿材料，无机钙钛矿材料具有更高的稳定性[6]，对于湿气和氧气也有更高的抵抗能力。全无机钙钛矿材料制备成量子点时，其荧光波长可以通过简单的阴离子交换而覆盖整个可见光波段，且荧光效率高达80%，绿光波段的荧光效率达到90%，成本低，可液相制备，因此被视为下一代显示与照明技术的候选材料。无机钙钛矿量子点之所以具有这么优异的发光特性，是因为当其尺寸减小到接近或者小于其波尔激子半径（3。5 nm），激子束缚能急剧的增大，激子的辐射复合速率因此急剧增大，荧光效率大大提高[7]。本课题拟研究不同尺寸无机钙钛矿量子点的激子束缚能及基本光学性能，并对无机钙钛矿量子点优异的光学与性能给出更深入的解释。

1。1  全无机卤素钙钛矿CsPbX3（X=Cl、Br、I）

全无机卤素钙钛矿属于离子晶体，其化学式通常表示为ABX3，其中A、B分别代表两种金属元素，X代表卤素元素[8]。其晶胞结构如图1。1所示在一个晶格中，八个金属阳离子(A)位于晶格的八个顶点，六个卤素阴离子(X)位于晶格的六个面的中心，一个金属阳离子(B)位于晶胞的中心。也可以看成B位于X构成的正八面体中心，而八面体镶嵌在八个A原子构成的框架当中。钙钛矿的相结构包括斜方相、四方相和立方相，不同的相结构使材料拥有不同的光学特性。当材料的尺寸、阳离子A与BX6八面体之间的相互作用发生变化时，ABX3化合物将会发生相结构的变化。在这里，需要引入一个可靠的经验参数来预测可能形成的相结构，即容忍因子(t)，定义为：来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

这里，rA是阳离子A的半径，rB是阳离子B的半径，rX是卤素阴离子的半径。

当t介于0。8到1之间，钙钛矿结构能保持立方相，当t减小到0。8以下，依次会以四方相和斜方相存在。当t大于1时，钙钛矿材料会由三维结构相二维结构转变[9]。