物理科技生物学-PHYICA

看见是相信:创纪录的激子扩散长度的直接自动充值成像

纳米技术 2021-09-30 23:58:14

通过Brooke Kuei,劳伦斯·伯克利国家实验室通过将硅衬底与含钙纳米晶体附着的聚合物涂覆,研究人员能够形成一层钙钛矿纳米晶体将其紧密地填充在一起该紧密填充的系统导致记录激发器扩散长度为200纳米,通过直接成像激子扩散与定制显微镜

学分:劳伦斯伯克利用于消除,检测或控制光 - 在现代电子设备中的任何地方使用的国家实验室光电子技术,并包括在这些器件中的发光二极管(LED)和太阳能电池(LED)和太阳能电池(LED)和太阳能电池(LED)和太阳能电池的移动。激子的运动(成对的负电子和正孔)决定了器件执行的程度

,直到现在,激子在传统光电系统中行进的距离约为30-70纳米,并且没有办法导致y图像如何在最近发表在ACS Nano的一项研究中,设计并制作了一个纳米晶体系统的一项研究中的一项研究,其中激子可以移动200纳米的距离,大小比以前可能

他们还建立了一种定制显微镜,可以直接图像激发器的运动

“”科学的成就是我们发现了一种人工系统,其中一个激子跳跃到晶体中的激子跳跃在很长的距离,比以前达到的十次,“Alex Weber-Bargioni,纳米结构设施的成像和操纵的设施主任,分子铸造厂和研究的主要研究人员

”然后技术成就 - 我们能够为了直接图像更好地了解其行为

“”它们的系统由Perovskites的微小晶体组成,这是一种作为光电器件的有希望的材料的一类晶体

“钙钛矿纳米晶体以立方形状形式,使它们易于包装在一起,“博览会的博士洛伦顿,博览会的博士研究员和本工作作者

”“但他们并不是很长一段时间距离

“Lorenzon描述了她的同事Erika Penzo的第一作者,涂有硅表面,含有含钙钛矿纳米晶体的聚合物将连接到,形成一层钙钛矿纳米晶体紧密包装在一起

这种表面工程过程导致纳米晶体系统,其中激子可以在很长的距离上从晶体到晶体移动到晶体

该系统为研究人员提供了一个有用的案例研究,以便在更深入的深度中查看如何移动或弥漫的案例研究

“在光电子中,无论你是否正在将光转换为电力,反之亦然,你希望能够调整和控制激子的扩散,因为它们是光的介体和电子器件

“韦伯巴吉奥尼

”如此了解了大声动作非常有用的速度和快速的速度,

“在过去,通过添加缺陷来测量激子运动,捕获激子

研究人员可以通过比较具有不同量缺陷的样品来追踪激子运动的运动

“但我们的系统更直接,“解释的Lorenzon

”“我们可以通过用定制的显微镜直接成像来实现激子运动

该方法还导致更准确的测量值可以测量间接方式的扩散长度的范围

“”显微镜的基本原理是激光器用于激发(转移到)材料,导致兴奋点

随着这种能量被释放,光致素称E在同一位置处的e(材料上的光)将是更广泛的斑点,如纸巾上的一滴水,随着时间的推移向外扩展

通过比较光致发光斑点,激子移动的平均距离可以测量,导致记录200纳米扩散长度

“”我们用激光束击中样品,如果我们过滤出激光,我们看看光致发光光,我们得到一个更广泛的斑点 - 即散开样品的激子子,“洛根顿

通过添加时间分辨率来解释,显微镜也能够看看激子的动态,并发现它们首先弥漫快速然后慢下来

这种改进了解激子移动如何帮助增强光电器件的性能,在这种情况下,可以对不同应用调节激子扩散长度是有用的,例如在太阳能电池中具有长的扩散长度,LED中的短扩散长度

在本研究的后续行动中,研究人员探讨了不同的方法(血浆Vs热量),用于向钙钛矿纳米晶体添加薄的保护层

,因为该保护层允许纳米晶体延长较长的时间,激子可以行进更远的距离,这导致了更远的距离在甚至更长的Exciton扩散长度为480纳米

,定制显微镜也得到改善以包括能量分辨率

这揭示了能量保持与通过等离子体过程涂覆的样品相同那当能量减少时,由于激子被捕获在通过热处理涂覆的样品中的熔化纳米晶体中被捕获和由熔融的纳米晶形成的大晶体

在先进的光学材料中最近被接受

向前移动研究人员有兴趣使用它们的显微镜查看不同类型的材料和不同类型的激子扩散

它们也在寻找激发子子的运动可以是连贯的,或者彼此同步移动

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