混合金属卤化物钙钛矿半导体中的电荷传输
材料科学
2022-02-08 v1 应用物理
光学
摘要
由于近室温下不期望的离子迁移效应，对3D卤化铅钙钛矿本征场驱动电荷传输行为的研究在很大程度上仍是一项挑战。此外，许多高性能3D钙钛矿组分中甲铵的存在引入了额外的不稳定性，限制了可靠的室温光电子器件运行。在此，我们同时应对这两项挑战，并证明基于无甲铵、混合金属（Pb/Sn）钙钛矿组分（广泛用于太阳能电池与发光二极管应用）的场效应晶体管（FETs）不会像纯Pb对应物那样遭受离子迁移效应，且可靠地展现出无滞后的p型传输，其高迁移率可达5.4 ，开关比接近，归一化沟道电导为3 S/m。减弱的离子迁移还表现为场效应迁移率具有低激活能的活化温度依赖性，这反映了显著的浅电子缺陷密度。我们利用偏压下的光致发光显微镜可视化了含Sn钙钛矿相较于纯Pb对应物中受抑制的面内离子迁移，并展示了可观的电压与电流应力器件运行稳定性。我们的工作确立了FETs作为提供混合金属卤化物钙钛矿半导体掺杂、缺陷与电荷传输物理基本见解的优良平台，以推进其在光电子器件中的应用。
关键词
引用
@article{arxiv.2202.02553,
title = {Charge Transport in Mixed Metal Halide Perovskite Semiconductors},
author = {Satyaprasad P. Senanayak and Krishanu Dey and Ravichandran Shivanna and Weiwei Li and Dibyajyoti Ghosh and Bart Roose and Youcheng Zhang and Zahra Andaji-Garmaroudi and Nikhil Tiwale and Judith L. MacManus Driscoll and Richard Friend and Samuel D. Stranks and Henning Sirringhaus},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02553},
year = {2022}
}
备注
26 pages, 5 figures, Satyaprasad P. Senanayak and Krishanu Dey contributed equally