Ortsaufgelöste Untersuchungen zu adressierbaren Defekten von in der Gasphase hergestellten hybriden organisch-anorganischen Perowskit-Mikrokristallen

• Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Polarz; Professor Dr. Lukas Schmidt-Mende, Ph.D.; Professor Dr. Stefan Weber
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 424156582

Das Ziel des Projekts besteht darin, neuartige Mikrokristalle aus hybriden Bleichalkogenid-Perowskiten als Modellsystem herzustellen, um mit ortsaufgelöste Messungen zu untersuchen, wie Defekte die optoelektronischen und elektrischen Eigenschaften beeinflussen. Die Herausforderung für die zweite Phase des Projekts besteht darin, Systeme zu schaffen, bei denen ein Defekt eingeschaltet (und idealerweise wieder ausgeschaltet) werden kann. Dies soll durch den Einbau spezieller, reaktiver Verbindungen in die Perowskit-Mikrokristalle erreicht werden. Diese speziellen Bestandteile ändern ihren Zustand, wenn sie mit Licht bestrahlt werden oder wenn sie einem Strom oder einem Feld ausgesetzt werden, wodurch eine spezielle Art von Punktdefekten in den Mikrokristallen entsteht. Die Anzahl und Dichte solcher Punktdefekte verändert die physikalischen Eigenschaften der Mikrokristalle. Ein hochinteressanter Fall ist, wenn der Punktdefekt eine vektorielle Eigenschaft wie ein Dipolmoment hat, weil dies eine Anisotropie der physikalischen Eigenschaften in den hybriden Perowskit-Mikrokristallen erzeugt. Potenziell können die Defekte auch miteinander interagieren, was zu kollektiven Defektmerkmalen führt.Die optoelektronischen Eigenschaften und elektrischen Eigenschaften werden auf Einzelpartikelbasis mit ortsaufgelösten Techniken wie µ-Photolumineszenz, transienter Absorptionsmikroskopie, temperaturabhängigen Messungen und mit Kelvin-Sonden-Kraftmikroskopie-Messungen untersucht. Dies wird es ermöglichen, die Wirkung von Defekten zu definieren und die optoelektronischen Eigenschaften von Perowskit-Kristallen durch das gezielte kreieren von Defekten zu steuern.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2196: Perowskit-Halbleiter: Von fundamentalen Eigenschaften zur Anwendung