电子-空穴束缚支配卤化物钙钛矿纳米晶薄膜中的载流子传输

二维卤化物钙钛矿纳米片（NPLs）具有优异的发光特性，包括宽光谱可调性、超快辐射衰减、高量子产率（QY）和定向发射。为实现高效器件，必须理解激子传输在 NPL 薄膜中如何进行。由于电子-空穴对的高结合能，激子通常被认为是负责载流子转移的主导物种。我们采用空间和时间分辨光学显微镜，在 15°C 至 50°C 之间绘制钙钛矿纳米晶（NC）薄膜中的激子扩散。在室温（RT）下，我们发现扩散长度与纳米晶（NCs）的厚度呈负相关。随着温度升高，所有 NC 薄膜的激子扩散均下降，但速率不同。这导致特定的温度转折点，在转折点处较薄的 NPLs 表现出更高的扩散长度。我们将这种反常扩散行为归因于在我们的温度范围内单个 NCs 内激子与自由电子-空穴对共存。包围 NCs 的有机配体壳阻止电荷转移。因此，电子-空穴对处于未束缚态的任何时间都会降低 FRET 介导的 NC 间转移速率，进而降低整体扩散。这些结果阐明了激子扩散在强受限卤化物钙钛矿 NC 薄膜中如何进行，强调了光电器件的关键考量。