泵浦探测 KPFM 揭示的隐藏表面光电压
材料科学
2022-03-23 v1 应用物理
摘要
本工作中，我们使用泵浦探测开尔文探针力显微镜（pp-KPFM）研究氧化铝钝化晶体硅以及基于 PTB7-PC71BM 串联的有机体异质结薄膜中光诱导表面电势动力学。在这两种情况下，我们都证明可以识别并分离两类不同光诱导电荷分布的贡献，它们引起极性相反的势移，各自具有不同的动力学特征。在钝化晶体硅上获取的数据被证明与硅-氧化物界面的能带弯曲以及受体态和钝化层中的电子俘获过程完全一致。电子-空穴产生之后事件的完整序列可在 pp-KPFM 曲线上观察到。通过以数据立方模式记录泵浦探测 KPFM 曲线并实施特定的批处理协议，获得了有机共混物光响应的二维动力学图。由此揭示了显示出额外正 SPV 分量（其衰减时间常数为数十微秒）的样品区域，并暂归因于聚合物富集表层与凹陷受体聚集体之间形成的特定界面。负 SPV 分量的衰减时间常数图像证实受体团簇充当电子俘获中心。无论何种光伏技术，我们的结果都例证了某些 SPV 分量如何对常规 KPFM 的 SPV 成像完全隐藏，并可能在光响应误读方面带来后果。本工作还突显了实现能提供时间分辨电势定量测量的时间分辨技术的必要性。
引用
@article{arxiv.2111.10865,
title = {Hidden surface photovoltages revealed by pump probe KPFM},
author = {Valentin Aubriet and Kristell Courouble and Olivier Bardagot and Renaud Demadrille and Lukas Borowik and Benjamin Grévin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10865},
year = {2022}
}
备注
32 pages, 9 figures, supporting information (5 SI figures), submitted for publication