Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Perovskite Cs₂SnCl₆₋ₓBrₓ (x = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) - Nghiên cứu chế tạo, động học phonon và tính chất quang

Các vật liệu perovskite halogen kim loại (MHP) đang được nghiên cứu rộng rãi nhờ đặc tính quang điện vượt trội. Tuy nhiên, các MHP chứa chì gây lo ngại về độc tính và độ ổn định. Việc thay thế chì bằng thiếc gặp thách thức về hiệu suất quang học. Nghiên cứu về perovskite Cs2SnX6 (X = Cl, Br) có ý nghĩa quan trọng và cấp thiết vì chúng có khả năng duy trì tính chất quang học và phát xạ dải rộng, giải quyết vấn đề độc tính và ổn định, mở ra tiềm năng ứng dụng mới trong công nghệ quang điện.

Các nhà nghiên cứu, học giả và sinh viên sau đại học trong lĩnh vực khoa học vật liệu, vật lý chất rắn, hóa học vô cơ, quang điện tử và công nghệ vật liệu bán dẫn, đặc biệt là những người quan tâm đến vật liệu perovskite không chì và ứng dụng của chúng trong các thiết bị quang điện.

Luận án này tập trung vào nghiên cứu chế tạo, động học phonon và tính chất quang của vật liệu perovskite Cs2SnCl6-xBrx (x = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) nhằm giải quyết các vấn đề về độc tính và độ ổn định của perovskite chứa chì. Mục tiêu chính bao gồm chế tạo các tinh thể kép thay thế halogen với tỉ lệ khác nhau, làm rõ ảnh hưởng của các gốc halogen đến năng lượng vùng cấm, tính chất quang và dao động mạng tinh thể, cũng như làm sáng tỏ cơ chế chuyển dời quang học và sự hình thành trạng thái exciton tự bẫy trong tinh thể Cs2SnBr6. Nội dung nghiên cứu bao gồm chế tạo mẫu Cs2SnCl6-xBrx theo thiết kế, tính toán lý thuyết và phân tích các tính chất dao động, điện và quang của Cs2SnX6 (X = Cl, Br), đồng thời đánh giá ảnh hưởng của các gốc halogen lên đặc trưng quang. Luận án cũng trình bày tổng quan về cấu trúc tinh thể, đặc trưng cấu trúc và tính chất quang của vật liệu perovskite halogen kim loại, đặc biệt là perovskite thiếc không chì với ưu điểm về tính ổn định và thân thiện môi trường. Các phương pháp nghiên cứu chi tiết từ tổng hợp vật liệu bằng phương pháp thủy nhiệt và phương pháp bơm nhanh, đến các kỹ thuật phân tích cấu trúc (XRD, SEM, EDX, HRTEM) và quang phổ được mô tả rõ ràng. Kết quả ban đầu đã xác nhận cấu trúc lập phương của các tinh thể Cs2SnX6 và các thông số mạng tinh thể tương ứng.