Hybrid lead-halide perovskites have emerged as promising solution-processed semiconductor materials for thin-film optoelectronics. In this master thesis, we discuss current challenges in single-layer perovskite light emitting diodes (LED) using thin-film perovskite as emitter layers and look at device performance and stability. First, we present the novel hybrid organic-inorganic low dimensional semiconductors (HOIS) and a further comprehension of the meanings and phenomena related to their crystal structure and properties. The second part of this thesis reports the characterization techniques used to examine the materials and the operating mode of each technique. Last but not least, we present the synthesis and characterization of (4-fluoro-phenethylamine-H)2PbBr4 and its defect variations (DV), formed by nonstoichiometric synthesis. The DV thin films, deposited on conducting transparent anodes, allow for easy and simple fabrication of SLLEDs, using a Ga/In droplet cathode. We also give an insight into the mechanism being relevant for the EL related to the DV’s functionality. It is expected that this work will provide incentive for utilizing HOIS DVs, being compatible with large scale synthesis.
(EL)
Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία, περιγράφεται η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός νέων υβριδικών οργανικών-ανόργανων χαμηλοδιάστατων ημιαγωγών βασισμένων σε αλογονίδια του μολύβδου, με σκοπό την εφαρμογή τους σε μονού-στρώματος διόδους εκπομπής φωτός (LED). Για την περαιτέρω κατανόηση των χαμηλοδιάστατων αυτών ημιαγωγών, γίνεται αρχικά αναφορά σε έννοιες που σχετίζονται με την κρυσταλλική δομή και τις ιδιότητες των υλικών αυτών. Στη συνέχεια, αναλύονται οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν για τον χαρακτηρισμό των υλικών αυτών, καθώς και οι βασικές αρχές και ο τρόπος λειτουργίας της κάθε τεχνικής. Τέλος, παρουσιάζεται η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός του 2D ημιαγωγού (4-fluorophenethylamine-H)2PbBr4 καθώς και των μη-στοιχειομετρικών παραλλαγών αυτού. Ο περοβσκίτης στην μορφή λεπτών υμενίων χρησιμοποιείται για την κατασκευή μονοστρωματικής διόδους εκπομπής.
(EL)
University of Patras
