Temperaturabhängige Ladungsträgerrekombination in Organik-Metallhalogenid Photodetektoren

• Antragsteller: Dr.-Ing. Holger Röhm
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 494710706

Organik-Perowskite sind vielversprechende Kandidaten für reaktionsschnelle und empfindliche Nahinfrarot-Photodetektoren, die vollständig aus der Flüssigphase verarbeitet werden können. Dennoch ist der Einfluss von temperaturabhängigen kristallinen Phasenübergängen und der Ionenbeweglichkeit, von denen zu erwarten ist, dass sie die Ladungsträgerrekombination und die zeitliche Dynamik beeinflussen, für Perowskit-Photodetektoren noch relativ unbekannt. Daher zielt der Antragsteller auf die Entwicklung eines grundlegenden Verständnisses dieser Phänomene für FA(X)MA(1-X)PbI3-basierte Photodetektoren, insbesondere in dem für den Betrieb der Bauelemente relevanten Temperaturbereich. Das Projekt gliedert sich in drei Hauptziele: (i) Der Antragsteller wird eine Herstellungsroute für Perowskit-Photodetektoren in der neuen Laborumgebung an der Universität Swansea etablieren, die auf Vorarbeiten zu Perowskit-Solarzellen basiert. (ii) Sobald dieser Prozess reproduzierbare Bauelemente hervorbringt, wird die umfangreiche Charakterisierungsinfrastruktur des Centre for Integrative Semiconductor Materials (CISM) die Untersuchung der temperaturabhängigen Rekombinationsdynamik in Perowskit-Photodetektoren ermöglichen. (iii) Basierend auf den experimentellen Ergebnissen ist das abschließende Ziel, die Entwicklung und Verifizierung eines umfassenden Modells für die Korrelation von OMH-Perowskit-Mikrostruktur und Fallenzuständen-vermittelter Rekombinationsdynamik. Obwohl dieses Ziel sicherlich ehrgeizig ist, gewährleistet die Kombination der bisherigen Arbeiten des Antragstellers als auch der Expertise von Prof. Merediths Gruppe gute Erfolgsaussichten.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Paul Meredith