Vacancy-Regulated Charge Carrier Dynamics and Suppressed Nonradiative Recombination in Two-Dimensional ReX2 (X = S, Se)

载流子 空位缺陷 重组 电荷(物理) 动力学(音乐) 原子物理学 凝聚态物理 材料科学 物理 分子物理学 化学 量子力学 声学 生物化学 基因
作者
Wenzhen Dou,Ling Zhang,Biyu Song,Chenqiang Hua,Meimei Wu,Tianchao Niu,Miao Zhou
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:13 (45): 10656-10665 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.2c02796
摘要

Point defects in semiconductors usually act as nonradiative charge carrier recombination centers, which severely limit the performance of optoelectronic devices. In this work, by combining time-domain density functional theory with nonadiabatic molecular dynamics simulations, we demonstrate suppressed nonradiative charge carrier recombination and prolonged carrier lifetime in two-dimensional (2D) ReX2 (X = S, Se) with S/Se vacancies. In particular, a S vacancy introduces a shallow hole trap state in ReS2, while a Se vacancy introduces both hole and electron trap states in ReSe2. Photoexcited electrons and holes can be rapidly captured by these defect states, while the release process is slow, which contributes to an elongated photocarrier lifetime. The suppressed charge carrier recombination lies in the vacancy-induced low-frequency phonon modes that weaken electron–phonon coupling, as well as the reduced overlap between electron and hole wave functions that decreases nonadiabatic coupling. This work provides physical insights into the charge carrier dynamics of 2D ReX2, which may stimulate considerable interest in using defect engineering for future optoelectronic nanodevices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
czm完成签到,获得积分10
刚刚
嗯哼发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
uuuuu完成签到,获得积分10
1秒前
彭于晏应助核桃采纳,获得30
1秒前
1秒前
Jasper应助核桃采纳,获得10
1秒前
1秒前
Akim应助核桃采纳,获得10
1秒前
脑洞疼应助核桃采纳,获得30
1秒前
上官若男应助核桃采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助核桃采纳,获得10
2秒前
我是老大应助核桃采纳,获得10
2秒前
Fortune应助核桃采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
嘿嘿应助勇者小超人采纳,获得30
2秒前
火儿完成签到,获得积分10
3秒前
cincincin完成签到,获得积分10
3秒前
壮观的冰双完成签到,获得积分10
3秒前
爆米花应助盒子采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
PFD000发布了新的文献求助20
5秒前
Zzziihao完成签到,获得积分10
5秒前
崔昕雨发布了新的文献求助10
5秒前
浮游应助小三花妙妙采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
咚咚发布了新的文献求助10
7秒前
打打应助nyzcc采纳,获得10
7秒前
7秒前
狡猾的菠萝完成签到 ,获得积分10
7秒前
传奇3应助摆烂昊采纳,获得10
8秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1400
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5512432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4606873
关于积分的说明 14501499
捐赠科研通 4542174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2488952
邀请新用户注册赠送积分活动 1470999
关于科研通互助平台的介绍 1443152