Kürzlich haben Lehrkräfte und Studenten des Instituts für Festkörperlaser und ultraschnelle Photonik, des Instituts für Lasertechnik, der Fakultät für Physik und Optoelektronik wichtige Fortschritte bei der Untersuchung der ultraschnellen Ladungsträgerdynamik optoelektronischer Funktionskristalle und der damit verbundenen Forschungsergebnisse erzielt zusammengefasst im Artikel „Anisotrope Trägerdynamik und lasergefertigte Lumineszenzmuster auf orientiertem Einkristall“. Die Forschungsergebnisse werden online in Nature Communications unter dem Titel „Anisotrope Trägerdynamik und lasergefertigte Lumineszenzmuster auf orientierten Einzelkristall-Perowskit-Wafern“ veröffentlicht, was für die Förderung der praktischen Anwendung funktionaler Kristalle im Bereich der Photovoltaik von großer Bedeutung ist.
Der Erstautor des Artikels ist Ge Chao, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Fakultät für Physik und Optoelektronische Technik, und Li Yachao, Doktorand der Fakultät für Physik und Optoelektronische Technik, während Ge Chao, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Song Haiying, wissenschaftlicher Mitarbeiter von BUT, und Zhang Wenkai, Professor der Beijing Normal University, und Liu Yang, Professor der Shandong University, sind die Co-Korrespondenzautoren. Diese Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China und dem Scientific Research Program der Beijing Municipal Education Commission unterstützt.
In den letzten Jahren haben Chalkogenidmaterialien und ihre Anwendungen in der Optoelektronik große Aufmerksamkeit erregt. Allerdings fehlt noch immer ein tiefgreifendes Verständnis ihres anisotropen Verhaltens in der Dynamik ultraschneller Träger. Um diese Lücke zu schließen, hat das Forschungsteam zum ersten Mal auf einer Pikosekunden-Zeitskala die Entwicklung der anisotropen Dynamik fotoangeregter Träger polarisiert, die innerhalb und zwischen Kristallebenen mit unterschiedlichen Orientierungen auf der Grundlage qualitativ hochwertiger, unterschiedlich ausgerichteter Träger polarisiert sind MAPbBr3-Einkristallwafer. Diese Entdeckung liefert ein tiefgreifendes Verständnis der Relaxationswege ultraschneller Ladungsträger aus kristallographischer Sicht, was für die Erforschung und Erweiterung der Anwendungen von Chalkogenid-Einkristallen im Bereich der ultraschnellen Optoelektronik, beispielsweise als optische Modulatoren, von großer Bedeutung ist -schnelle optische Polarisationssensoren und ballistische Transistoren.
Darüber hinaus gelang es dem Forschungsteam durch den Einsatz der Femtosekundenlaser-Zweiphotonenverarbeitung, erfolgreich drei Größenordnungen fluoreszenzverstärkte Lumineszenzmuster herzustellen. Der zugrunde liegende Fluoreszenzverstärkungsmechanismus wurde aus einer mehrdimensionalen räumlichen (Volumen- und Mikro-/Nanoskala) und zeitlichen Perspektive (stationärer Zustand und transient) eingehend analysiert, was eine praktische Top-Down-Strategie zur Verbesserung der Photolumineszenzintensität von Volumenkristallen bietet. Diese Studie liefert ein tiefgreifendes Verständnis der ultraschnellen Ladungsträgerdynamik von MAPbBr3, indem sie sich auf die kristallographische Perspektive konzentriert, die voraussichtlich in Zukunft weitere Hinweise für die orientierungsselektive Nutzung heißer Chalkogenidträger in der Optoelektronik liefern wird.
Fortschritte bei der Untersuchung ultraschneller Ladungsträgerdynamik in optoelektronischen Funktionskristallen am NIT Wichtig für Chalkogenid-Einkristallanwendungen
Kinetische Entwicklung photoangeregter Träger in den (100), (110) und (111)-Kristallflächen von MAPbBr3-Kristallen und der Mechanismus der Femtosekundenlaser-induzierten Fluoreszenzverstärkung.
