金卢石薄膜中移动与固定缺陷的光致发光映射
材料科学
2025-11-20 v1
摘要
金卢石材料表现出电子与离子性质的耦合，这决定了其光伏性能和运行稳定性。因此，理解和量化离子传输至关重要，以推动卤化物钙钛矿的光子电子器件。常规的电气方法如阻抗光谱需要完整的集成器件，其解释常受界面和接触效应的干扰，限制了对固有离子行为的隔离。本文采用局部化的强度调制光致发光光谱（Intensity-modulated photoluminescence spectroscopy, IMPLS）对薄膜中的横向离子传输进行光学探测。在受控载流子注入水平下测量频率依赖的光致发光响应，并与光致发光量子产率（photoluminescence quantum yield, PLQY）相关联。提出的扩散模型表明，移动离子缺陷从高光强区域迁移，导致特定的光致发光调制。从 IMPLS 中提取的离子扩散系数与电气测量得到的文献值良好一致。重要的是，IMPLS 映射通过缺陷对比系数（defect contrast coefficient, DCC）分离了移动与不可移动缺陷的贡献，DCC 衡量的是面积平均光致发光强度与相位数据之间的正规化差异。本工作最终表明，局部化 IMPLS 提供了一种无需接触即可提取横向离子扩散系数的办法，同时可在样品中空间上区分缺陷类型。
引用
@article{arxiv.2511.15281,
title = {Photoluminescence Mapping of Mobile and Fixed Defects in Halide Perovskite Films},
author = {Sarah C. Gillespie and Jérome Gautier and Linde M. van de Ven and Agustin O. Alvarez and Bruno Ehrler and L. J. Geerligs and Veronique S. Gevaerts and Gianluca Coletti and Erik C. Garnett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15281},
year = {2025}
}