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表面钝化抑制卤化物钙钛矿中的局域离子运动

材料科学 2023-04-13 v1 化学物理

摘要

我们使用扫描探针显微镜研究了含甲脒(FA)的卤化物钙钛矿半导体 Cs0.22FA0.78Pb(I0.85Br0.15)3Cs_{0.22}FA_{0.78}Pb(I_{0.85}Br_{0.15})_3 在存在与不存在化学表面钝化情况下的离子迁移。我们在电压极化后使用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)测量演化的接触电势差(CPD)。我们发现,控制膜在仅以 3V 极化几秒后,离子迁移导致 CPD 发生约 100 mV 的偏移。此外,我们发现离子迁移是异质的,畴界面导致 CPD 更大的偏移。应用 (3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(APTMS)作为表面钝化剂进一步使 CPD 偏移降低 5 倍,从约 100 meV 降至约 20 meV。我们使用高光谱显微镜表明,APTMS 处理的钙钛矿薄膜比控制膜经历更少的光诱导卤化物迁移。我们将这些结果解释为由于 APTMS 钝化降低了卤化物空位浓度。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.05546,
  title  = {Surface Passivation Suppresses Local Ion Motion in Halide Perovskites},
  author = {Justin Pothoof and Robert J. E. Westbrook and Rajiv Giridharagopal and Madeleine D. Breshears and David S. Ginger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.05546},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 5 figures