۱۸۸۲۶پ
per
بررسی ناخالصی ها و جمعیت حامل های بار اکثریت درفیلم های لایه نازک پروسکایتی CH۳NH۳PbBr۳ به روش پراب داغ
/سعید فتحی
: پژوهشکده‌ی فیزیک کاربردی و ستاره‌شناسی
، ۱۳۹۶
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
فوتونیک گرایش فیزیک
۱۳۹۶/۱۱/۱۸
تبریز
پروسکایت های هیبریدی به دلیل دارا بودن ویژگی های نیمرساناهای آلی و معدنی از جمله تحرک پذیری نسبتا بالای حاملین، طول پخش و طول عمر بالای حاملین در طول چند سال اخیر به طور ویژه مورد توجه قرار گرفته اند .این هیبریدهای آلی-معدنی با فرمول عمومی ABX۳ شناخته میشوند که A کاتیون آلی آمینی ، Bکاتیون فلزی معدنی و X هالید است .خصوصیات اپتیکی خوب از جمله ضریب جذب بالا، گاف انرژی مناسب و همچنین قیمت پایین و سادگی فرایند ساخت باعث شده تا این ترکیبات برای کاربردهای جذب نور در زمینه فتوولتاییک بسیار مناسب باشند به طوری که بازده سلول های خورشیدی ساخته شده از این مواد در طی ۵ سال اخیر از ۸/۳ به ۷/۲۲ رسیده است .خواص الکتریکی، نوری و مکانیکی فیلم های نازک به طور قابل توجهی متفاوت از حالت کپه ای آنها می باشد .بنابراین روش های توصیف برای ارزیابی خواص فیلم های نازک خیلی قابل توجه و حائز اهمیت است .یکی از این روش ها پراب داغ می باشد که یک فرایند سه مرحله ای است که در آن ابتدا پراب داغ، حاملین بار آزاد را تحریک می کند .سپس حاملین اکثریت گرم شده بنا به مکانیسم پخش، از نقطه گرم شده فرار می کنند .به طور همزمان یک میدان الکتریکیin - builtبین الکترودها ایجاد می شود و الکترود دوم) سرد (نیز گرم می شود .این گرم شدن و میدان الکتریکیin - builtمانع ادامه فرایند پخش می شود تا زمانی که به حالت پایدار برسد .این حالت پایدار تا زمانی ادامه می یابد که منبع گرم از الکترود کنده شود .در نهایت با برداشتن منبع گرم، فرایندهای بازترکیب حاملین بار انجام می گیرد .این روش یک روش ساده، ارزان و در عین حال بسیار کار امد می باشد که بر اساس آن میتوان جمعیت حامل های اکثریت و پارامترهای دینامیکی را مشخص کرد .در این کار تجربی با ساختن دستگاه پراب داغ و اندازه گیری ولتاژ بین الکترودهای گرم و سرد، ناخالصی ها و حاملین بار در ساختارهای پروسکایتی آلی-معدنی بررسی شده اند .نتایج اندازه گیری پراب داغ مشخص کرد که پروسکایت های آلی-معدنی با هالوژن کلر، برم و ید ویژگی های نیمرسانایی نوع p از خود نشان می دهند .حاملین اکثریت در پروسکایت های ترکیبی برم-کلر و کلر-ید با ید اضافی نیز ، حفره ها می باشند در حالیکه با تغییر نسبت های مولی در پروسکایت ترکیبی کلر-ید شاهد تغییر حاملین اکثریت به الکترون ها بودیم .بررسی های پراب داغ برای پروسکایت ترکیبی برم-ید نیز حاملین اکثریت از نوع p را تایید کردند
Hybrid perovskite has been particularly considered due to the characteristics of organic and inorganic semiconductors, including high mobility of carriers, diffusion length and long lifetime of carriers over recent years. These organic- inorganic hybrids are commonly known as the ABX3 formula, which A is an organic cation of amines, B is a mineral metal cation and X is a halide. The high optical properties such as high absorption coefficient, appropriate energy gap, as well as low cost and simplicity of the manufacturing process have led these compounds very suitable for photovoltaic photoresistor light applications, so the efficiency of solar cells that have been made from these materials have risen from 3.8 to 22.7 in the last five years. The electrical, optical and mechanical properties of thin films are significantly different from their bulk state. Therefore, description methods are very important to evaluating the properties of thin films. One of these methods is a hot probe, which is a three-stage process. First, a hot probe excites free- carriers; then according to the diffusion mechanism, the majority of the hot carriers flee from the heated point. At the same time, a built-in electric field is created between the electrodes and the second (cold) electrode is also heated. This warming up and the built-in electric field prevent the process from continuing until it reaches the stable state. This stable state continues until the hot source of the electrode is removed. Finally, the process of recombination of carriers is carried out by removing the hot source. This method is a simple, inexpensive, but also very robust that can be used to determine the population of majority carriers and dynamic parameters. In this thesis, by fabricating a hot-probe device and measuring the voltage between hot and cold electrodes, impurities and charge carriers in organic-inorganic perovskite structures have been investigated. The results of Hot Probe measurements have shown that organic-inorganic perovskites with chlorine, bromine and iodine halogens demonstrate p-type semiconductor properties. The majority carriers in bromine-chlorine and chloride-iodine perovskites with additional iodine are holes. However, changing the molar ratios of the hybrid chlorine-iodine perovskite leads to a conversion of majority carriers to electrons. Hot Probe analyzes for the hybrid bromine-iodine Perovskite also confirmed the majority of p-type carriers
فتحی، سعید
احمدی، سهراب، استاد راهنما
باقرزاده خواجه مرجان، الناز، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
