Quasi-zweidimensionale Halogenid-Perowskite vom Typ Ruddlesden⁃Popper (R⁃P) besitzen hervorragende optoelektronische Eigenschaften und finden breite Anwendung in solarzellen, Leuchtdioden, Lasern und anderen optoelektronischen Geräten. Die Wechselwirkung zwischen Exzitonen und Phononen, die die Relaxation und den Transport von Ladungsträgern erheblich beeinflusst, ist jedoch noch nicht vollständig aufgeklärt. Im Vergleich zur breit erforschten dreidimensionalen Perowskitstruktur weisen quasi-zweidimensionale Perowskite natürliche Quantentümpelstrukturen mit höherer Exzitonenbindungsenergie und ausgeprägteren Exzitoneneffekten auf, doch sind Studien zur Exziton-Phonon-Wechselwirkung hier noch begrenzt. Daher haben wir mittels Lösungsmethode quasi-zweidimensionale R⁃P-Typ Perowskitfilme (PEA)₂Cs_n-1Pb_nBr_3n+1 hergestellt, mit einer Verstärkungskoeffizienten von etwa ~1090,62 cm^-1 und erhielten eine Verstärkte spontane Emission mit niedriger Schwelle (~12,48 μJ/cm²). Basierend darauf haben wir die temperaturabhängigen Lumineszenzeigenschaften der (PEA)₂Cs_n-1Pb_nBr_3n+1-Filme mittels temperaturvariable Fluoreszenz-Spektroskopie (77~300 K) und transienter Absorptionsspektroskopie untersucht, um die Auswirkung der Exziton-Phonon-Wechselwirkung auf deren Leuchteigenschaften zu klären. Es wurde festgestellt, dass im niedrigen Temperaturbereich (77~120 K) die durch die Exziton-Phonon-Wechselwirkung verursachte Bandlückenänderung relativ schwach ist und die Gitterwärmeausdehnung dominiert; mit steigender Temperatur hat die Exziton-Phonon-Wechselwirkung einen größeren Einfluss auf die Bandlückenänderung. Andererseits bewirkt die Exziton-Phonon-Wechselwirkung eine Verbreiterung der Lumineszenz-Spektrallinie, jedoch beobachteten wir im Temperaturbereich von 77~120 K eine anomale Verengung der Linienbreite, die auf den Energietransfermechanismus in Mehrfach-Quantentümpeln durch Lokalisierungseffekte zurückzuführen ist; erst nach 120 K reicht die durch die Exziton-Phonon-Wechselwirkung verursachte Linienverbreiterung aus, um diesen Trend umzukehren. Diese Studie der Exziton-Phonon-Wechselwirkung in quasi-zweidimensionalen Perowskiten ist wertvoll für die Verbesserung der optischen Eigenschaften und lumineszenten Anwendungen von quasi-zweidimensionalen Perowskiten.

Exziton-Phonon-Wechselwirkung; quasi-zweidimensionales Perowskit; Spektralverbreiterung; Lokalisierungseffekt