فشار سرکوب حامل دام انداختن در 2D هالید پروسکایت

دو بعدی (2D) آلی-معدنی هالید perovskites در حال ظهور مواد فتوولتائیک و کاربردهای اپتوالکترونیکی به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد و درجه بالایی از tunability. با وجود پیشرفت چشمگیر, چالش ها باقی می ماند از جمله رضایتبخش عملکرد و درک مبهم از ساختار آنها-ملک روابط است. پرداختن به این چالش ها نیاز به بیشتر مواد مناسب و سیستم های پیشرفته در محل تعيين روش.

یک تیم بین المللی به رهبری دکتر Xujie Lü و دکتر Wenge یانگ از مرکز فشار علم و فناوری تحقیقات پیشرفته (HPSTAR) و پروفسور آهنگ Jin) از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون کشف کرد که شبکه فشرده سازی تحت خفیف فشار قابل ملاحظه ای را سرکوب حامل دام انداختن یک 2D پروسکایت (HA)2(GA)Pb2I7 منجر به افزایش قابل توجهی انتشار. Intriguingly یک فاز جدید به دست آمده پس از فشار-درمان دارای عالی بلوری تقارن کمتری دام متحده و افزایش PL شدت. یافته بودند به تازگی منتشر شده در ib h ، شیمی. Int. اد.

شبکه فشرده سازی از طریق فشار هیدرواستاتیک یک راه موثر برای تنظیم خواص ساختاری و اپتيکی دو بعدی (2D) هالید perovskites - یک کلاس جدید در حال ظهور مواد فتوولتائیک و نور ساطع و برنامه های کاربردی. اما چند نمونه نمایشگاه بهبود فوتولومينسانس (PL) عملکرد 2D perovskites بر فشرده سازی و ساختار مالکیت ارتباط هنوز مشخص نیست.

در این کار تیمی با استفاده از فشار به زیر و بم به تازگی توسعه یافته 2D پروسکایت (HA)2(GA)Pb2I7 که ویژگی های ساختار یک قفس که قبلا دست نیافتنی. این را می توان یک فرصت نادر برای درک ساختار مالکیت و رابطه و کشف اورژانس پدیده. تحت قابل توجه 12 برابر PL تقویت شد زمانی تحت خفیف فشار درون 1.6 معدل. مکانيسم شد به طور سیستماتیک مورد بررسی قرار گرفت در محل ساختاری spectroscopic و نظری تجزیه و تحلیل. شبکه انقباض منجر به فونون سخت است که بطور قابل توجهی کاهش exciton-فونون تعامل و در نتیجه بزرگ بالقوه مانع برای حامل دام انداختن. بنابراین photogenerated حامل به سختی می تواند شکل به دام افتاده متحده و nonradiative نوترکیبی مسیر است که در درجه اول مسدود شده, و در نتیجه افزایش انتشار از رایگان excitons.

جالب است که برای اولین بار آنها نشان داد برگشت ناپذیر و غیر عادی در طول فرایند فشار اخذ زرد, غیر-شب تاب فاز آمورف (HA)2(GA)Pb2I7 با بالاتر bandgap. این انتشار باعث می شود و به طور چشمگیری افزایش یافته تحت تابش ليزر هنگامی که فشار منتشر شد به 1.5 معدل همراه با تغییر رنگ از زرد به نارنجی است. بر اساس این مشاهدات آنها با استفاده از پرتو لیزر به منظور جلب یک "HP" در الگوی زرد سطح نمونه در DAC مجلسی. هنگامی که فشار منتشر شد به طور کامل آمورف زرد فاز می تواند خود به خود تبدیل به یک جدید نارنجی فاز با افزایش PL توسط بیش از 100 درصد در مقایسه با نمونه بکر. بیشتر خصوصیات ساختاری و طیف تجزیه و تحلیل نشان می دهد که فاز جدید دارای عالی بلوری تقارن و کمتر حامل دام انداختن.

با استفاده از فشار به مهندس بسیار تحریف شده 2D هالید پروسکایت این کار فراهم می کند بینش تازه به ساختار مالکیت روابط perovskites و همچنین قادر می سازد به کشف جدید با عملکرد بالا و مواد از طریق فشار ناشی از انتقال فاز.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.