扫描超快电子显微镜成像揭示半导体聚合物中瞬态应变诱导的电子结构调制
应用物理
2021-11-24 v1
摘要
理解半导体聚合物在外加应变下的光电特性对其在柔性光电器件、发光器件和光伏器件中的应用至关重要。虽然先前的研究强调了在宏观长度尺度上施加的静态应变的影响，但由于所需的高时空分辨率，评估结构弛豫发生前的局部瞬态形变效应具有挑战性。在此，我们采用扫描超快电子显微镜（SUEM）对原型半导体聚合物聚(3-己基噻吩)（P3HT）中光致瞬态应变的动力学效应进行成像。我们观察到，对应于二次电子发射局部变化的光致SUEM衬度，呈现出环状空间轮廓，上升时间约为 ps，此后该轮廓在没有空间扩散的情况下持续存在。我们将此观察结果归因于P3HT因其相对较低的模量和强电子-晶格耦合而受到光致应变场引起的电子结构调制，有限元分析也支持这一点。我们的工作为利用瞬态机械形变来调控半导体聚合物的光电特性提供了见解，并展示了SUEM在研究多种材料中光物理过程方面的多功能性。
引用
@article{arxiv.2108.01502,
title = {Transient strain induced electronic structure modulation in a semiconducting polymer imaged by scanning ultrafast electron microscopy},
author = {Taeyong Kim and Saejin Oh and Usama Choudhry and Carl Meinhart and Michael L. Chabinyc and Bolin Liao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.01502},
year = {2021}
}