近日, 中國科學院大連化學物理研究所研究員韓克利團隊與瑞典隆德大學教授Tonu Pullerits等人合作, 在鈣鈦礦微晶光電流成像研究方面取得新進展, 相關研究成果發表在《物理化學快報雜誌》 (The Journal of Physical Chemistry Letters) 上.
近年來, 鈣鈦礦材料被廣泛應用於太陽能電池, 光電探測器, 發光顯示等研究領域, 並取得一系列突破性進展. 鈣鈦礦的良好性能主要來源於其優異的載流子特性, 比如載流子遷移率高, 擴散長度長等. 然而鈣鈦礦器件在真實工作條件下的微觀載流子動力學行為仍不明晰.
近日, 該團隊成功製備出CH 3NH 3PbBr 3鈣鈦礦微晶光電探測器, 並採用高空間分辨 (1微米, 1微米=10-6米) 光電流成像技術, 研究了其在外加電場下的載流子動力學行為. 研究發現, 在弱電場下, 載流子輸運為擴散機制 (diffusion) ; 而在較強電場下, 載流子輸運為遷移機制 (drift) , 載流子輸運長度與外加電場強度呈正相關. 此外, 研究還發現在CH 3NH 3PbBr 3鈣鈦礦單晶中, 缺陷態分布也是不均勻的, 並影響載流子輸運長度, 進而影響器件效率. 該結果表明, 通過更好地控制單晶中的缺陷態分布可以提升器件整體效率.
上述工作得到國家自然科學基金重點項目等的資助.
