1650025947

Logistyka ■ nauka

Rys. 8. Schematyczna reprezentacja rodziny warstwowych perowskitów hybrydowych wzdłuż kierunku <110> (n definiuje grubość perowskitowej matrycy).

Źródło: D.B. Milizi, Próg. Inorg. Chem48 (1999), 1.

Komponenty organiczne (np. w kierunku <100>) mogą występować jako bi-(monoaminy) lub mono-warstwy (diaminy) kationów organicznych (patrz rysunek 7). W przypadku warstw diaminowych odległości pomiędzy brzegami molekuł przylegają do warstw nieorganicznych. Warstwy organiczne najczęściej tworzą łańcuchy alkilowe lub też pojedyncze pierścienie grup aromatycznych.

Unikatowe strukturalne i chemiczne cechy perowskitów organiczno-nieorganicznych uwzględniają interesujące i potencjalnie użyteczne własności fizyczne. Wiele z warstwowych perowskitów hybrydowych, zwłaszcza te zawierające german, ołów czy też cynę, to analogi wielowarstwowych studni kwantowych, w których warstwy nieorganiczne na przemian z warstwami organicznymi, odznaczają się relatywnie szeroką przerwą energetyczną HOMO-LUMO (lowest unoccupied molecular orbital - najniższy nieobsadzony orbital molekularny). Takie „samo tworzące się” struktury podzielają wiele cech struktur studni kwantowych, otrzymywanych „sztucznymi” metodami jak np. epitaksja wiązek molekularnych (MBE). W rzeczywistości perowskity organiczno-nieorganiczne można otrzymywać metodą tradycyjną wzrostu kryształów w postaci pojedynczych krystalitów.

Pasmo przewodnictwa warstw nieorganicznych znajduje się znacznie niżej niż pasmo przewodnictwa warstw organicznych i podobnie pasmo walencyjne warstw nieorganicznych jest znacznie wyżej niż pasmo walencyjne warstw organicznych [13]. Dzięki temu nieorganiczna matryca działa jak studnia kwantowa zarówno dla elektronów jak i dziur. Co więcej, jako przykład elastyczności struktur perowskitowych, szerokość warstw barier i studni może zostać w łatwy sposób poprawiona poprzez zmianę długości kationów organicznych lub liczbę perowskitowych matryc między każdą z warstw organicznych. Ta dość ważna modyfikacja może być w łatwy sposób zaimplementowana dzięki zmianie składu lub stechiometrii soli organicznych i nieorganicznych w roztworze, z którego wzrastają kryształy hybrydowe.

Ponadto ostre przejścia widoczne w widmie absorpcyjnym jak i wysoka energia wiązania ekscytonów prowadza do wysokiej fotoluminescencji i nieliniowych efektów optycznych [43],

Własność transportu elektronowego została zbadana dla wielu przykładów warstwowych perowskitów hybrydowych, głównie w funkcji wzrostu grubości warstw perowskitowych (to znaczy, gdy n = 1, n= 2, ..., n—>co) [43, 44],

Logistyka 4/2013