Photoexcited Electron and Hole Polaron Formation in CdS Single Crystals Revealed by Femtosecond Time-Resolved IR Spectroscopy

极化子 飞秒 光谱学 女性化学 电子 材料科学 时间分辨光谱学 原子物理学 分子物理学 物理 光学 激光器 量子力学
作者
Yanjun Xu,Zhuan Wang,Hailong Chen,Yuxiang Weng
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (5): 2096-2106 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c06401
摘要

Photoexcitation polarons in semiconductor materials play a crucial role in various fields, such as enhancing electrical conductivity, influencing chemical selectivity, and improving reaction efficiency in semiconductor photocatalysis. To comprehensively understand the properties of polarons, time-resolved mid-infrared, near-infrared, and visible transient absorption spectroscopies were employed to investigate the photogenerated carriers in cadmium sulfide (CdS) single crystals. We have determined the midgap energy levels of defect states by transient infrared absorption-excitation energy scanning spectra. Furthermore, we observed the formation of both the electron and hole polarons, where the electron polarons are coupled to the longitudinal acoustic phonons, while the hole polarons are coupled to both optical and longitudinal acoustic phonons. The photogenerated free electrons were trapped by the S-vacancies at 0.14 eV below the minimum of the conduction band, leading to the formation of electron polarons with a trapping time constant of 4.5 ps, while hole polarons are formed at Cd vacancies located at 0.04 eV above the maximum of the valence band with a time constant of 2.9 ps. Our determined midgap energy levels of the trapped states together with dynamical properties of electron and hole polarons provide insights into optimizing the photocatalytic property of CdS.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
Akim应助升龙击采纳,获得10
1秒前
Akim应助24采纳,获得10
2秒前
香蕉凛完成签到,获得积分10
3秒前
鳙鱼完成签到 ,获得积分10
4秒前
三号技师完成签到,获得积分10
9秒前
CipherSage应助vvv采纳,获得50
9秒前
9秒前
升龙击完成签到,获得积分10
9秒前
段dwh发布了新的文献求助10
10秒前
生动的凝蕊完成签到,获得积分10
11秒前
MADAO完成签到,获得积分10
11秒前
彳系禾完成签到 ,获得积分10
11秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
14秒前
大方寄风完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
跳跃夜白完成签到 ,获得积分10
18秒前
AYKang发布了新的文献求助10
19秒前
潇洒的平松完成签到,获得积分10
20秒前
酷炫的紫安完成签到,获得积分20
21秒前
领导范儿应助张文乐采纳,获得10
22秒前
优美的胡萝卜完成签到,获得积分10
23秒前
rainbow完成签到,获得积分10
23秒前
amelia完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
果果完成签到 ,获得积分10
25秒前
甄晓溪完成签到,获得积分10
25秒前
共享精神应助AYKang采纳,获得10
25秒前
27秒前
27秒前
1117完成签到 ,获得积分10
28秒前
Jason应助糟糕的铁锤采纳,获得50
29秒前
WWWUBING完成签到,获得积分10
31秒前
zhangmuming发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
闪闪的忆枫应助如意冬天采纳,获得10
31秒前
31秒前
32秒前
超级的丹琴完成签到,获得积分10
32秒前
wangyuq发布了新的文献求助10
32秒前
32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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6516330
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8309212
关于积分的说明 17760675
捐赠科研通 5618583
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925391
邀请新用户注册赠送积分活动 1902433
关于科研通互助平台的介绍 1763564