Ultrafast and High-Yield Polaronic Exciton Dissociation in Two-Dimensional Perovskites

激子 极化子 化学 离解(化学) 光致发光 量子产额 比克西顿 化学物理 结合能 卤化物 超短脉冲 光电子学 凝聚态物理 材料科学 原子物理学 光学 物理化学 电子 物理 无机化学 量子力学 荧光 激光器
作者
Qi Sun,Chunyi Zhao,Zixi Yin,Shiping Wang,Jing Leng,Wenming Tian,Shengye Jin
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (45): 19128-19136 被引量:84
标识
DOI:10.1021/jacs.1c08900
摘要

Layered two-dimensional (2D) lead halide perovskites are a class of quantum well (QW) materials, holding dramatic potentials for optical and optoelectronic applications. However, the thermally activated exciton dissociation into free carriers in 2D perovskites, a key property that determines their optoelectronic performance, was predicted to be weak due to large exciton binding energy (Eb, about 100-400 meV). Herein, in contrast to the theoretical prediction, we discover an ultrafast (<1.4 ps) and highly efficient (>80%) internal exciton dissociation in (PEA)2(MA)n-1PbnI3n+1 (PEA = C6H5C2H4NH3+, MA = CH3NH3+, n = 2-4) 2D perovskites despite the large Eb. We demonstrate that the exciton dissociation activity in 2D perovskites is significantly promoted because of the formation of exciton-polarons with considerably reduced exciton binding energy (down to a few tens of millielectronvolts) by the polaronic screening effect. This ultrafast and high-yield exciton dissociation limits the photoluminescence of 2D perovskites but on the other hand well explains their exceptional performance in photovoltaic devices. The finding should represent a common exciton property in the 2D hybrid perovskite family and provide a guideline for their rational applications in light emitting and photovoltaics.
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
老纪发布了新的文献求助10
2秒前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
3秒前
molihuakai完成签到,获得积分0
4秒前
kk完成签到,获得积分10
11秒前
迷人的钥匙完成签到,获得积分10
12秒前
xue112完成签到 ,获得积分0
15秒前
吉吉完成签到,获得积分10
24秒前
凡凡完成签到,获得积分10
28秒前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
28秒前
kyle完成签到 ,获得积分10
34秒前
cij123完成签到,获得积分10
53秒前
爱是无限大完成签到,获得积分0
57秒前
科研通AI6.3应助zxxx采纳,获得10
58秒前
勤qin完成签到 ,获得积分10
59秒前
蓝色花生豆完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
无尘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zxxx发布了新的文献求助10
1分钟前
99完成签到 ,获得积分10
1分钟前
呆萌冰彤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我要读博士完成签到 ,获得积分10
1分钟前
田様应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
思源应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
1分钟前
1分钟前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
99完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.1应助英吉利25采纳,获得10
1分钟前
369ninja发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
俗人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
独孤刘完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7042936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8709687
关于积分的说明 18444619
捐赠科研通 6554425
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3117351
关于科研通互助平台的介绍 2201542
邀请新用户注册赠送积分活动 2092749