Il vettore di carica fotoeccitato viene "vestito" dalla distorsione del reticolo locale, che viene rivelata da misurazioni di conducibilità ultraveloce utilizzando transitori terahertz. Credito:Zuanming Jin et al.
Le perovskiti ad alogenuri metallici (MHP) ibride organico-inorganiche hanno attirato un'enorme attenzione per le applicazioni optoelettroniche. Ad esempio, celle solari convenienti, illuminazione a stato solido, memristori e interruttori di rotazione ultraveloci nella spintronica sono stati recentemente progettati utilizzando MHP. Nonostante la promessa del materiale, rimangono molte domande sulla natura e sulla mobilità dei portatori di carica negli MHP, che richiedono ulteriore comprensione.
I ricercatori dell'Università di Shanghai per la scienza e la tecnologia, in collaborazione con l'istituto Qingdao di bioenergia e tecnologia dei bioprocessi, l'Università di Shanghai, l'Istituto di fisica tecnica di Shanghai, l'Università Jiao Tong di Shanghai e l'Università statale di Mosca Lomonosov, ora riferiscono il trasporto e la dinamica del grande polarone fotoindotto in perovskite all'alogenuro di piombo ibrido organico-inorganico con sonde terahertz.
I ricercatori identificano sperimentalmente l'accoppiamento fotocarrier-fonone ottico in CH3 NH3 PbI3 (MAPbI3 ) grani policristallini, utilizzando la spettroscopia a pompa ottica e sonda elettromagnetica terahertz. Il portatore di carica fotoindotto, insieme alla distorsione reticolare circostante su diverse costanti reticolari, forma una quasi-particella, un polarone. Usando il modello di Drude-Smith-Lorentz insieme all'accoppiamento elettrone-fonone di tipo Frӧhlich, i ricercatori determinano la massa effettiva e i parametri di scattering dei portatori polaronici fotogenerati. In base all'aumento della massa del polarone, alla natura policristallina del materiale e alla presenza di difetti, la grande mobilità del polarone è calcolata nell'ordine di ~80 cm 2 V −1 s −1 .
Inoltre, i ricercatori rivelano che la formazione di grandi polaroni in MAPbI3 protegge i portatori di carica dalla dispersione con bordi di grano policristallini o difetti e spiega la lunga durata della fotoconduttività. I risultati forniscono informazioni sulla natura polaronica dei portatori di carica in MAPbI3 materiali, che è rilevante sia per le ricerche fondamentali che per le applicazioni dei dispositivi. I risultati sono pubblicati sulla rivista Light:Science &Applications . + Esplora ulteriormente
