Ultrafast Spectroscopy of Photoexcitations in Organometal Trihalide Perovskites

Advanced Functional Materials

Volumn 26, Issue 10, 2016, Pages 1617-1627

  Zhai, Yaxin ^a   Sheng, Chuan Xiang ^b   Zhang, Chuang ^a   Vardeny, Zeev Valy ^a  

^a UNIVERSITY OF UTAH   (United States)

^b NANJING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

excitons; organometal trihalide perovskites; photogenerated carriers; polarization memory; ultrafast spectroscopy

Indexed keywords

BINDING ENERGY; GRAIN BOUNDARIES; PEROVSKITE; PHOTOELECTRICITY; PHOTOEXCITATION; POLARIZATION; SEMICONDUCTOR QUANTUM WELLS;

OPTOELECTRONIC APPLICATIONS; PHOTOGENERATED CARRIERS; PHOTOGENERATED EXCITONS; PHOTOINDUCED ABSORPTION; PHOTOINDUCED POLARIZATION; PHOTOLUMINESCENCE EMISSION; POLARIZATION MEMORY; ULTRA-FAST SPECTROSCOPIES;

EXCITONS;

EID: 84983208649     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201505115     Document Type: Article

References (60)

1. H. J. Snaith, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3623.
2. M. A. Green, A. Ho-Baillie, H. J. Snaith, Nat. Photonics 2014, 8, 506.
3. A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050.
4. J.-H. Im, C.-R. Lee, J.-W. Lee, S. W. Park, N.-G. Park, Nanoscale 2011, 3, 4088.
5. H.-S. Kim, C.-R. Lee, J.-H. Im, K.-B Lee, T. Moehl, A. Marchioro, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, J.-H. Yum, J. E. Moser, M. Grätze, N.-G. Park, Sci. Rep. 2012, 2, 591.
6. M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, H. J. Snaith, Science 2012, 338, 643.
7. M. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395.
8. J. Burschka, N. Pellet, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nature 2013, 499, 316.
9. J. H. Heo, S. H. Im, J. H. Noh, T. N. Mandal, C.-S. Lim, J. A. Chang, Y. H. Lee, H.-J. Kim, A. Sarkar, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, S. I. Seok, Nat. Photonics 2013, 7, 486.
10. N.-G. Park, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2423.
11. O. Malinkiewicz, A. Yella, Y. H. Lee, G. M. Espallargas, M. Graetzel, M. K. Nazeeruddin, H. J. Bolink, Nat. Photonics 2014, 8, 128.
12. A. Mei, X. Li, L. Liu, Z. Ku, T. Liu, Y. Rong, M. Xu, M. Hu, J. Chen, Y. Yang, M. Grätzel, H. Han, Science 2014, 18, 295.
13. R. F. Service, Science 2014, 344, 458.
14. National Renewable Energy Laboratory (NREL), Research Cell Efficiency Records, http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency-chart.jpg (accessed: November 2015).
15. S. D. Stranks, H. J. Snaith, Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 391.
16. H. Zhu, Y. Fu, F. Meng, X. Wu, Z. Gong, Q. Ding, M. V. Gustafsson, M. T. Trinh, S. Jin, X.-Y. Zhu, Nat. Mater. 2015, 14, 636.
17. Y. Mei, C. Zhang, Z. V. Vardeny, O. D. Jurchescu, MRS Commun. 2015, 5, 297.
18. S. Y. Sun, T. Salim, N. Mathews, M. Duchamp, C. Boothroyd, G. Xing, T. C. Sumbce, Y. M. Lam, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 399.
19. M. Hirasawa, R. Ishihara, T. Goto, K. Uchida, N. Miura, Phys. B 1994, 201, 427.
20. K. Tanaka, T. Takahashi, T. Ban, T. Konda, K. Uchida, N. Miura, Solid State Commun. 2003, 127, 619.
21. I. B. Koutselas, L. Ducasse, G. C. Papavassiliou, J. Phys.: Condens. Matter 1996, 8, 1217.
22. J. Even, L. Pedesseau, C. Katan, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 11566.
23. Y. Yamada, T. Nakamura, M. Endo, A. Wakamiya, Y. Kanemitsu, IEEE J. Photovolt. 2015, 5, 401.
24. A. Miyata, A. Mitioglu, P. Plochocka, O. Portugall, J. T.-W. Wang, S. D. Stranks, H. J. Snaith, R. J. Nicholas, Nat. Phys. 2015, 11, 582.
25. E. Edri, S. Kirmayer, S. Mukhopadhyay, K. Gartsman, G. Hodes, D. Cahen, Nat. Commun. 2014, 5, 3461.
26. V. D'Innocenzo, G. Grancini, M. J. P. Alcocer, A. R. S. Kandada, S. D. Stranks, M. M. Lee, G. Lanzani, H. J. Snaith, A. Petrozza, Nat. Commun. 2014, 5, 3586.
27. J. I. Pankove, Optical Processes in semiconductors, Dover Books, Dover, NY 1971.
28. C. C Stoumpos, C. D. Malliakas, M. G. Kanatzidis, Inorg. Chem. 2013, 52, 9019.
29. C.-X. Sheng, Z. V. Vardeny, A. B. Dalton, R. H. Baughman, Phys. Rev. B 2005, 71, 125427.
30. C.-X. Sheng, M. Tong, S. Singh, Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 2007, 75, 085206.
31. R. A. Kaindl, M. A. Carnahan, D. Hägele, R. Lövenich, D. S. Chemla, Nature 2003, 423, 734.
32. S. D. Stranks, G. E. Eperon, G. Grancini, C. Menelaou, M. J. P. Alcocer, Tomas Leijtens, L. M. Herz, A. Petrozza, H. J. Snaith, Science 2013, 342, 341.
33. G. Xing, N. Mathews, S. Sun, S. S. Lim, Y. M. Lam, M. Grätzel, S. Mhaisalkar, T. C. Sum, Science 2013, 342, 344.
34. T. J. Savenije, C. S. Ponseca Jr, L. Kunneman, M. Abdellah, K. Zheng, Y. Tian, Q. Zhu, S. E. Canton, I. G. Scheblykin, T. Pullerits, A. Yartsev, V. Sundström, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2189.
35. C. S. Ponseca Jr, T. J. Savenije, M. Abdellah, K. Zheng, A. Yartsev, T. Pascher, T. Harlang, P. Chabera, T. Pullerits, A. Stepanov, J. P. Wolf, V. Sundström, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5189.
36. C. Wehrenfennig, M. Liu, H. J. Snaith, M. B. Johnston, I. Herz, Energy, Environ. Sci. 2014, 7, 2269.
37. J. S. Manser, P. V. Kamat, Nat. Photonics 2014, 8, 737.
38. G. S. Kanner, S. Frolov, Z. V. Vardeny, Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 1685.
39. C.-X. Sheng, C. Zhang, Y. Zhai, K. Mielczarek, W. Wang, W. Ma, A. Zakhidov, Z. V. Vardeny, Phys. Rev. Lett. 2015, 114, 116601.
40. Z. V. Vardeny, J. Tauc, Phys. Rev. Lett. 1981, 46, 1223.
41. A. A. Bakulin, H. J. Bakker, Z. Sun, Z. Chen, Proc. SPIE 2014, 9165, 91650U-1.
42. H. Fröhlich, Proc. R. Soc. Lond. A 1952, 215, 291.
43. Z. V. Vardeny, J. Tauc, Semiconductors Probed by Ultrafast Laser spectroscopy, (Ed., R. R. Alfano), Academic, Orlando, FL 1984.
44. Y. C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 975.
45. Z. V. Vardeny, J. Strait, D. Pfost, J. Tauc, B. Abeles, Phys. Rev. Lett. 1982, 48, 1132.
46. S. Schmitt-Rink, D. S. Chemla, D. A. B. Miller, Phys. Rev. B 1985, 32, 6601.
47. L. Lüer, S. Hoseinkhani, D. Polli, J. Crochet, T. Hertel, G. Lanzani, Nat. Phys. 2009 5, 54.
48. J. J. Choi, X. Yang, Z. M. Norman, S. J. L. Billinge, J. S. Owen, Nano Lett. 2014, 14, 127.
49. C. Zhang, D. Sun, C-X. Sheng, Y. Zhai, K. Mielczarek, A. Zakhidov, Z. V. Vardeny, Nat. Phys. 2015, 11, 427.
50. S. Frolov, Ph.D. Thesis, University of Utah, 1997.
51. A. Marchioro, J. Teuscher, D. Friedrich, M. Kunst, R. van de Krol, T. Moehl, M. Grätzel, J.-E. Moser, Nat. Photonics 2014, 8, 250.
52. Q. Chen, H. Zhou, Z. Hong, S. Luo, H.-S. Duan, H.-H. Wang, Y. Liu, G. Li, Y. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 622.
53. M. Saba, M. Cadelano, D. Marongiu, F. Chen, V. Sarritzu, N. Sestu, C. Figus, M. Aresti, R. Piras, A. G. Lehmann, C. Cannas, A. Musinu, F. Quochi, A. Mura, G. Bongiovanni, Nat. Commun. 2014, 5, 5049.
54. Y. Yamada, T. Nakamura, M. Endo, A. Wakamiya, Y. Kanemitsu, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11610.
55. S. D. Stranks, Phys. Rev. Appl. 2014, 2, 034007.
56. S. De Wolf, J. Holovsky, S.-J. Moon, P. Löper, B. Niesen, M. Ledinsky, F.-J. Haug, J.-H. Yum, C. Ballif, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1035.
57. J. H. Noh, S. H. Im, J. H. Heo, T. N. Mandal, S. Seok, Nano Lett. 2013, 13, 1764.
58. N. Kitazawa, Y. Watanabe, Y. Nakamura, J. Mater. Sci. 2002, 37, 3585.
59. W. Zhang, M. Saliba, S. D. Stranks, Y. Sun, X. Shi, Nano Lett. 2013, 13, 4505.
60. J. You, Z. Hong, Y. Yang, Q. Chen, M. Cai, T.-B. Song, C.-C. Chen, S. Lu, Y. Liu, H. Zhou, Y. Yang, ACS Nano 2014, 8, 1674.