Study of optical properties of thin films of perovskite MAPbBr3 precursors

Táto diplomová práca sa zameriava na prípravu tenkých vrstiev perovskitovej látky metylamóniumbromid olovnatý MAPbBr3, ako aj na prípravu tenkých vrstiev jej prekurzorov – bromidu metylamónia MABr a bromidu olovnatého PbBr2, rotačným nanášaním z roztoku. Ďalej boli vrstvy podrobené optickej charakterizácii prostredníctvom UV-VIS spektrometrie a spektroskopickej elipsometrie. Bromid metylamónia vo viditeľnej ani ultrafialovej oblasti neabsorboval, maximum absorpcie bromidu olovnatého nastávalo v UV oblasti, metylamóniumbromid olovnatý absorboval vo viditeľnej oblasti. Šírky zakázaného pásu boli Taucovou metódou určené na (3,5 ± 0,1) eV pre bromid olovnatý a 2,15 eV, resp. 2,25 eV pre perovskitovú látku. Elipsometriou boli určené závislosti indexov lomov a extinkčných koeficientov všetkých skúmaných látok na vlnovej dĺžke v rozmedzí 290 nm – 830 nm a ich súvislosť s hrúbkami vrstiev. Elipsometrické modely pozostávali z oscilátorov typu Tauc-Lorentz pre bromid metylamónia, metylamóniumbromid olovnatý a čiastočne bromid olovnatý, ktorého druhú časť modelu tvoril oscilátor typu New Amorphous.This diploma thesis is focused on preparation of perovskite methylammonium lead bromide thin film layers and also thin film layers of its precursors, namely methylammonium bromide and lead(II) bromide, by spin-coating from the solution; and optical characterisation of the prepared thin film layers by UV-VIS spectroscopy and spectroscopical ellipsometry. Methylammonium bromide does not absorb in visible nor ultraviolet region, the maximum absorption of lead(II) bromide occurred in ultraviolet region, methylammonium lead bromide absorbs in visible region. Optical band gaps were determined by Tauc method to (3,5 ± 0,1) eV for lead(II) bromide and 2,15 eV, respectively 2,25 eV for perovskite. Refractive indices and extinction coefficients were determined by ellipsometry in range of wavelengths from 290 nm to 830 nm and their dependence with layer thickness was discussed. Ellipsometry model used in this thesis consist on Tauc-Lorentz oscillators for methylammonium bromide, methylammonium lead bromide and partially for lead(II) bromide, which another part is formed by New Amorphous oscillator.