Long-range transport and ultrafast interfacial charge transfer in perovskite/monolayer semiconductor heterostructure for enhanced light absorption and photocarrier lifetime

异质结 单层 材料科学 光电子学 半导体 钙钛矿(结构) 激子 吸收(声学) 载流子 超短脉冲 超快激光光谱学 薄膜 载流子寿命 电子 电子转移 扩散 发光二极管 光致发光 联轴节(管道) 自旋电子学
作者
Chi Zhang,Guochao Lu,Yao Zhang,Zhishan Fang,Haiping He,Haiming Zhu
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:156 (24): 244701-244701 被引量:17
标识
DOI:10.1063/5.0097617
摘要

Atomically thin two-dimensional transition metal dichalcogenides (TMDs) have shown great potential for optoelectronic applications, including photodetectors, phototransistors, and spintronic devices. However, the applications of TMD-based optoelectronic devices are severely restricted by their weak light absorption and short exciton lifetime due to their atomically thin nature and strong excitonic effect. To simultaneously enhance the light absorption and photocarrier lifetime of monolayer semiconductors, here, we report 3D/2D perovskite/TMD type II heterostructures by coupling solution processed highly smooth and ligand free CsPbBr3 film with MoS2 and WS2 monolayers. By time-resolved spectroscopy, we show interfacial hole transfer from MoS2 (WS2) to the perovskite layer occurs in an ultrafast time scale (100 and 350 fs) and interfacial electron transfer from ultrathin CsPbBr3 to MoS2 (WS2) in ∼3 (9) ps, forming a long-lived charge separation with a lifetime of >20 ns. With increasing CsPbBr3 thickness, the electron transfer rate from CsPbBr3 to TMD is slower, but the efficiency remains to be near-unity due to coupled long-range diffusion and ultrafast interfacial electron transfer. This study indicates that coupling solution processed lead halide perovskites with strong light absorption and long carrier diffusion length to monolayer semiconductors to form a type II heterostructure is a promising strategy to simultaneously enhance the light harvesting capability and photocarrier lifetime of monolayer semiconductors.
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
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
所所应助蔚亭采纳,获得10
刚刚
爆米花应助毛鹤翔采纳,获得10
1秒前
2秒前
aaa发布了新的文献求助10
3秒前
三世完成签到 ,获得积分10
5秒前
pluto应助xxj采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
白紫寒完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
归尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
烂漫忆山发布了新的文献求助10
9秒前
WMR完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
爱吃鱼的猫完成签到,获得积分10
11秒前
YEFEIeee完成签到 ,获得积分0
11秒前
11秒前
四火发布了新的文献求助10
12秒前
GNIK603发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Lynne发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
18秒前
董远君发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
兴奋鹏笑发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
22秒前
瑰慈发布了新的文献求助10
26秒前
xxm发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
小小心愿发布了新的文献求助10
27秒前
ning完成签到,获得积分10
28秒前
曾丹发布了新的文献求助10
28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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
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 5425233
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4539321
关于积分的说明 14166837
捐赠科研通 4456547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2444245
邀请新用户注册赠送积分活动 1435246
关于科研通互助平台的介绍 1412581