Руководитель: Зеленяк Татьяна Юрьевна

Рабочий email: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. 

Постановка проблемы:

Гибридные органическо-неорганические перовскиты, в частности CH₃NH₃PbI₃ (метиламмоний свинца йодид, MAPbI₃), привлекли значительное внимание научного сообщества благодаря своим уникальным оптоэлектронным свойствам: подходящей ширине запрещённой зоны (~1.55–1.61 эВ), высокому коэффициенту поглощения света, большой длине диффузии носителей заряда и высокой эффективности преобразования солнечной энергии. За последние годы эффективность перовскитных солнечных элементов возросла с 3,8 % до более чем 25 %, что делает этот материал одним из наиболее перспективных для фотоэлектрических и оптоэлектронных применений.
Однако практическое применение тонких плёнок CH₃NH₃PbI₃ сталкивается с рядом проблем. Оптические свойства плёнок — включая коэффициент поглощения, ширину запрещённой зоны, интенсивность фотолюминесценции — критически зависят от их структурного качества: кристалличности, размера зёрен, морфологии поверхности, плотности дефектов. В свою очередь, эти структурные характеристики определяются условиями синтеза, которые варьируются в широком диапазоне в зависимости от выбранного метода приготовления.

Цель работы: 

Целью данной работы является: синтез тонкопленочных структур перовскита CH₃NH₃PbI₃ методами «мокрой химии», а также установление оптимальных технологических параметров для получения плёнок с заданными оптическими характеристиками.

Задачи:

1. Обзор литературных данных по методам синтеза тонких пленок CH₃NH₃PbI₃ и их оптическим свойствам.
2. Выбор и обоснование метода синтеза тонких пленок CH₃NH₃PbI₃. Подготовка образцов.
3. Исследование фазового состава методом рентгеноструктурного анализа (XRD), а также сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) для оценки морфологии и качества поверхности.
4. Исследование оптических свойств полученных пленок. Для определения оптических констант (показатель преломления n, коэффициент экстинкции k) и толщины пленок применяется спектроскопическая эллипсометрия в диапазоне 300-1000 нм.
5. Применение УФ-видимой спектрофотометрии для определения спектров пропускания/поглощения и расчёта ширины запрещённой зоны.

Научная установка: 

Рентгеновский дифрактометр, оптический микроскоп, комплекс «ЭЛЛИПС-1991», спектрофотометр СФ-56, лаборатория химического синтеза, другая инфраструктура ускорительного комплекса ЭГ-5 и ЛНФ, электронный сканирующий микроскоп.

Минимальные требования к студенту/аспиранту

Нормальный уровень образования  (физика, химия, математика, нанотехнологии, электроника) умение работать руками, трудолюбие и ответственность.