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Fuerza foto-electromotriz en películas de perovskita
Karem Vega
NIKOLAI KORNEEV ZABELLO
SVETLANA MANSUROVA SERGUEYEVNA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Photoelectromotive
Peroskita
Diffusion length
En esta tesis se utiliza la técnica de fuerza foto-electromotriz para realizar la caracterización fotoeléctrica de películas delgadas de perovskita (CH₃NH₃PbI₃: MAPI) y en base a los resultados se propone un mecanismo de transporte de portadores de carga. Debido a que hay diferencia de hasta nueve órdenes de magnitud en los tiempos de relajación dieléctricos, se presentan tres variantes del efecto foto-FEM: franjas corrientes, franjas vibrantes y speckle; los cuales abarcan un rango de frecuencias desde 1 mHz hasta 10 MHz. Los parámetros temporales se obtienen de la dependencia frecuencia/velocidad de la señal foto-FEM. El signo en la señal foto-FEM, determina que para frecuencias menores a 100 kHz predominan los electrones e⁻ y para frecuencias del orden de MHz el tipo de relajación corresponde a huecos e⁺, lo cual es evidente al compararlo con la señal foto-FEM del cristal BSO, cuyos portadores dominantes son electrones. Adicionalmente se calcula la longitud de difusión L🇩 ambipolar de la dependencia de espaciamiento entre franjas.Las películas de perovskita a caracterizar se someten a un tratamiento térmico. En el experimento de franjas corrientes para temperatura arriba de 330 K, la relajación debida a huecos crece abruptamente, evidenciando el proceso de conductividad bipolar, este cambio en el mecanismo de fotoconductividad permanece aún al enfriar la película a temperatura ambiente. Para franjas vibrantes a temperatura ambiente se observa una respuesta plana, misma que a 350 K presenta una dependencia cuasi-lineal en frecuencia y al bajar temperatura a 310 K, y mantenerla iluminada por largos periodos de tiempo, la señal foto-FEM aumenta para bajas frecuencias de modulación y la frecuencia de corte disminuye de 220 Hz a decenas de Hz. El análisis del proceso lento con speckle nos dice que el tiempo característico no depende fuertemente de la temperatura; pero en un rango de 330 K a 350 K la amplitud (20 mV) disminuye veinte veces y después de enfriarlo recupera solo una quinta parte de su amplitud, por lo que el cambio en fotoconductividad es permanente. Analizando las tres variantes del efecto se observa que para todas las mediciones en un rango de temperatura de 330 K a 340 K hay un cambio abrupto en el mecanismo de fotoconductividad, el proceso de relajación lento se inhibe y se cambia el balance entre electrones y huecos.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
2019-08
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Vega Salgado, A. K., (2019), Fuerza foto-electromotriz en películas de perovskita, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ÓPTICA
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