Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

Real-space imaging of photo-generated surface carrier transport in 2D perovskites

16Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
3Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : sa, cn, hk. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract In layered two-dimensional (2D) perovskites, the inorganic perovskite layers sandwiched between cation spacers create quantum well (QW) structures, showing large exciton binding energies that hinder the efficient dissociation of excitons into free carriers. This leads to poor carrier transport properties and low-performance light-conversion-based devices, and the direct understanding of the underlying physics, particularly concerning surface states, remains extremely difficult, if not impossible, due to the challenges in real-time accessibility. Here, we utilized four-dimensional scanning ultrafast electron microscopy (4D-SUEM), a highly sensitive technique for mapping surface carrier diffusion that diverges from those in the bulk and substantially affects material properties. We directly visualize photo-generated carrier transport over both spatial and temporal dimensions on the top surface of 2D perovskites with varying inorganic perovskite layer thicknesses ( n = 1, 2, and 3). The results reveal the photo-induced surface carrier diffusion rates of ~30 cm 2 ·s -1 for n = 1, ~180 cm 2 ·s -1 for n = 2, and ~470 cm 2 ·s -1 for n = 3, which are over 20 times larger than bulk. This is because charge carrier transmission channels have much wider distributions on the top surface compared to the bulk, as supported by the Density Functional Theory (DFT) calculations. Finally, our findings represent the demonstration to directly correlate the discrepancies between surface and bulk carrier diffusion behaviors, their relationship with exciton binding energy, and the number of layers in 2D perovskites, providing valuable insights into enhancing the performance of 2D perovskite-based optoelectronic devices through interface engineering.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Real-space imaging of photo-generated surface carrier transport in 2D perovskites
Date Crossref
18/03/2025
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • King Abdullah University of Science and Technology Division of Physical Science and Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Zhengzhou University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Hong Kong Polytechnic University Department of Applied Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Physics Key Laboratory of Material Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • King Abdullah University of Science (KAUST) KAUST Solar Center (KSC) pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Division of Physical Science and Engineering — King Abdullah University of Science and Technology, Zhengzhou University et Department of Applied Physics — Hong Kong Polytechnic University, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Perovskite Materials and ApplicationsQuantum Dots Synthesis And PropertiesGa2O3 and related materials

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.