Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/10982
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorŞahin, Hasan-
dc.contributor.advisorBalcı, Sinan-
dc.contributor.authorÖzen, Sercan-
dc.date.accessioned2021-07-04T09:33:06Z-
dc.date.available2021-07-04T09:33:06Z-
dc.date.issued2020-07en_US
dc.identifier.citationÖzen, S. (2020). Experimental and theoretical investigation of functionalized perovskites. Unpublished master's thesis, İzmir Institute of Technology, İzmir, Turkeyen_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11147/10982-
dc.descriptionThesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Photonics, Izmir, 2020en_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves: 56-76)en_US
dc.descriptionText in English; Abstract: Turkish and Englishen_US
dc.description.abstractThe last decade witnessed the rapid increase in the interest of the cesium lead halide perovskites (Cs-LHPs) and their successful applications in optoelectronic devices and photovoltaics. Increasing interest in perovskites arises from their extraordinary features such as having a tunable bandgap, variety in the crystal structure and phases, high photoluminescence quantum yield, ease of synthesis, and wide range absorption spectrum. Desiring to go beyond the emerging findings, subsequent studies have focused on the functionalization of perovskite nanocrystals (PNCs) by dimensional modifications and doping. This thesis study focuses on the modification of characteristics of Cs-LHPs by doping scenarios and dimensional reduction. Firstly, we reveal the modifications originated from the intercalation of Cr+3 and Gd+3 dopants into the Cs-LHP crystal structures. Cr+3 doping process is performed by using room temperature anti-solvent crystallization method. It is observed that the doping process leads to the emergence of distinctive signals in the PL spectrum. We clarify the origin of each additional PL peaks by experimental measurements and theoretical calculations. Additionally, white light emission is also achieved by the Cr3+ doping process. On the other hand, by using the hot-injection method, we synthesized neat and Gd+3 doped ?-CsPbI3 NCs. The stability of ?-CsPbI3 NCs is increased by the intercalation of Gd3+ ions into the host lattice. Also, enhancement of PLQY and lifetime is achieved by Gd3+ doping. Besides, to understand the dopant-induced modifications in the electronic and optical characteristics of perovskites, we also performed ab-initio density functional theory (DFT) calculations. In addition, we study how the characteristic properties of Cs-LHPs are modified upon dimensional reduction. By introducing the electrospraying method we reduced the synthesis and coating processes into a single step. Two-dimensional perovskite nanoplatelets were synthesized by electrospraying. We tuned the emission wavelengths of nanoplatelets in the range of 100 nm by thickness modifications. Lastly, by using DFT, we investigated the effect of thickness-dependent modifications on the structural, electronic, and vibrational properties of the orthorhombic CsPbI3 structure. Phonon calculations show that two ultra-thin forms of bulk CsPbI3 are dynamically stable. Also, the increase in the bandgap energy of the CsPbI3 structure by a decrease in thickness is revealed by electronic band dispersion calculations.en_US
dc.description.abstractSon on yıl, sezyum kurşun halojenür perovskitlere (Cs-LHP'ler) olan ilgideki hızlı artışa ve optoelektronik ve fotovoltaiklerdeki aygıtlardaki başarılı uygulamalarına tanık oldu. Bu yapılara olan ilginin artmasının nedeni sahip oldukarı ayarlanabilir enerji bant aralığı, yapı ve faz çeşitliliği, yüksek fotolüminesans kuantum verimliliği, sentez kolaylığı, yüksek taşıyıcı devingenliği ve geniş emilim aralıkları gibi sıradı¸sı özelliklerdir. Perovskitlerin özelliklerinde ortaya çıkan temel bulguların ötesine geçme arzusuyla, sonraki çalışmalar, perovskitlerin fonksiyonelleştirilmesine odaklanmıştır. Bu tez çalışması, katkılama işlemi ve boyutsal modifikasyonlar ile sezyum kurşun halojenür perovskitlerin fonksiyonelleştirilmesine odaklanmıştır. İlk olarak, Cr3+ ve Gd3+ atomlarının Cs-ILHP'ler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Katkılama işlemi, fotolümünesans spektrumunda ekstra sinyallere neden olmaktadır. Bu ekstra sinyallerin kökenini deneysel ölçümler ve teorik hesaplamalar ile açıklanmıştır. Bu sinyallerin yoğunluklarında zaman içerisinde meydane gelen değişimin sonucu olarak, beyaz ışık emilimi elde edildi. Öte yandan, Gd3+ atomunun sisteme eklenmsi ile CsPbI3 yapısının kararlılığı arttırılmıştır. Katkılanmamış perovskitlerin özelliklerini ve katkılama işleminin sonucunda ortaya çıkan değişiklikleri anlamak için yoğunluk fonksiyoneli teorisine dayalı hesaplamalar gerçekleştirildi. Ayrıca, Cs-LHP'lerin karakteristik özelliklerinde boyutsal indirgemye bağlı olarak meydana gelen değişimleri araştırdık. Elektrospreyleme yöntemi ile, perovskit sentezi ve kaplama işlemlerini tek aşamaya indirgenmiştir. Elektrospreyleme yöntemi ile iki boyutlu CsPbBr3 perovskit nano levhalar sentezlenmiştir. Kalınlık modifikasyonlarıyla, nano levhalanrın emisyon dalgaboyları ayarlanabilir hale getirilmiştir. Son olarak, boyutsal modifikasyonların CsPbI3 kristalinin yapısal, elektronik ve titreşimsel özelliklerinde meydana getirdiği değişiklikler, yoğunluk fonksiyoneli teorisi bazlı hesaplamalar ile incelenmiştir. Olası iki ultra-ince yapının dinamik olarak kararlı olduğu fonon hesaplamaları ile ortaya konmuştur. Boyutsal indirgemeye bağlı olarak meydana gelen bant aralığı enerji değerindeki artış elektronik bant dağılımları ile gösterilmiştir.en_US
dc.description.sponsorshipTUBITAK under the project number 117F095en_US
dc.format.extentx, 76 leavesen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherIzmir Institute of Technologyen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectNanocrystalsen_US
dc.subjectPerovskitesen_US
dc.subjectSemiconductor crystalsen_US
dc.subjectDoping in perovskitesen_US
dc.subjectWhite lighten_US
dc.titleExperimental and theoretical investigation of functionalized perovskitesen_US
dc.title.alternativeİşlevselleştirilmiş perovskitlerin deneysel ve teorik olarak incelenmesien_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dc.authorid0000-0001-9955-4158en_US
dc.departmentThesis (Master)--İzmir Institute of Technology, Photonicsen_US
dc.relation.tubitakinfo:eu-repo/grantAgreement/TUBITAK/MFAG/117F095-
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
item.fulltextWith Fulltext-
item.openairetypeMaster Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Files in This Item:
File SizeFormat 
10173989.pdf2.83 MBAdobe PDFView/Open
Show simple item record




CORE Recommender

Page view(s)

128
checked on May 22, 2023

Download(s)

346
checked on May 22, 2023

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.