文献综述
钙钛矿是ABX3的晶体材料的总称，其中A是较大的阳离子，B是较小的阳离子，X是阴离子，每个A离子被B和X离子一起构成的八面体所包围。钙钛矿材料因其特殊的材料特性，比如低载流子速率、吸收光谱可调节、高载流子迁移率和低缺陷密度等；而且易生长、成本低、发光阈值低、发光转换效率高[17]。近些年来，随着对钙钛矿材料的深入研究，学者们发现钙钛矿材料在光学、微电子学及光电子学等领域具有着广泛的应用前景。
- 钙钛矿纳米棒
在纳米技术和纳米科学中的重要工作是合成、操作和处理纳米材料。[1]在所有类型的纳米材料中，胶体纳米晶体是非常重要的一类。胶体纳米晶是相应晶体的纳米尺寸碎片，通常是作为溶剂物质合成和加工的。目前合成胶体钙钛矿晶体颗粒的主要方法包括高温热注入法、室温再沉淀法、溶剂热法、水解法[2]、微波法、超声波法[3]以及化学气相沉积法等。这些方法所制备出的钙钛矿纳米材料形貌质量各异，胶体纳米晶体的性质与它们的尺寸和形貌息息相关。
一直以来，钙钛矿的可控生长一直是研究的热点。钙钛矿纳米棒是钙钛矿材料可控生长的一种典型。纳米棒一般是指长度较短、纵向形态较直的一维圆柱体实心纳米材料（如图1所示）[2]。与块状纳米片相比，半导体量子点一维纳米线、纳米棒具有更优各向异性的光学和电学性能。所以通过在钙钛矿纳米棒生长的过程中调控材料的尺寸的长径比和形貌来调整材料的光电性能，从而提升材料在器件上的应用能力成为了钙钛矿纳米棒应用的重要思路。
图 1 CsPbBr3 NRs的TEM图像
- 制备钙钛矿纳米棒的机理
2.1化学转换法间接制备
在实验中，大多数纳米棒是通过间接的方法获得的，例如通过化学切割纳米线或者化学转换Cs4PbBr6[4]。目前较为常见的化学转换方法是从不发光的 Cs4PbX6 纳米晶转化为高光致发光的 CsPbX3 纳米晶，利用的是Cs4PbBr6纳米晶不稳定，很容易在水/油界面上被破坏的性质[12]。Cs4PbBr6纳米晶在界面上被破坏分解后，随着CsBr 从界面脱落并沉入水中，原来的结构变得松散，出现了一些解耦的八面体（如图2所示）。这些八面体单体随机粘附，在短时间内形成较大的六边形颗粒。同时，高Cs4PbX6浓度有利于六边形的均匀生长，溶液最终达到稳定，这个尺寸是该浓度下的“临界尺寸”[13]。在CsBr剥离过程中，配体与表面分离。由于配体密度较低，初始六边形的稳定性比较低，当体系中形成越来越多的[PbBr]八面体时， CsPbX3纳米棒通过自组织过程形成。CsPbX3纳米棒可以达到并保持最低能量状态在这样的一个系统中。通过这样一个在水/油界面上利用 CsX 剥离的工艺，可以得到具有可调长径比和清洁表面的单分散CsPbX3纳米棒。这样的纳米棒具有优异的光物理性能（包括高的光致发光量子吸收率、长的光致发光寿命），高效的电荷注入/传输性能，可以被应用于高效的发光二极管。
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