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In‐Situ and Reversible Enhancement of Photoluminescence from CsPbBr3 Nanoplatelets by Electrical Bias

材料科学 光致发光 钝化 光电子学 钙钛矿(结构) 半导体 氧化铟锡 离子 卤化物 带隙 纳米技术 化学工程 薄膜 无机化学 物理 图层(电子) 量子力学 工程类 化学
作者
Ziming Wang,Zhigao Huang,Gaoyu Liu,Bo Cai,Shengli Zhang,Yue Wang
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:9 (15) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/adom.202100346
摘要

Abstract In‐situ and real‐time modulation of the optical properties of semiconductor nanoemitters by a CMOS‐compatible strategy holds great promise for developing functional and integrated optoelectronic devices. Herein, the reversible and giant ( > 13 times) enhancement of the photoluminescence (PL) from inorganic halide perovskite nanoplatelets by electrical bias is demonstrated for the first time. Based on the comprehensive spectroscopic analysis, the improved PL performance is attributed to the dynamic surface healing effect by bias‐induced ion redistribution. The switching from PL quenching to PL enhancement from CsPbBr 3 nanoplatelet is manifested at threshold temperature of ≈ 190 K. Moreover, the temperature dependent measurements unravel the activation energy of 142.8 ± 31.1 meV, corroborating that the drifted species of anion (Br − ) or V Br dominates the trap healing process. Accordingly, a three‐stage defect passivation model of the vertical configuration is established. The synergistic effects of ion redistribution and charge injection caused by thermal equilibrium energy band bending on the optical properties of the perovskite is further investigated by contacting the perovskite with indium tin oxide electrode. These results provide novel insight into the photophysical properties of halide perovskites and are beneficial for display and lighting applications in future, especially on‐chip integrated photonics circuits and systems.
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