p As perovskitas bidimensionais (2D) são estruturas de poços quânticos múltiplos (QW) formadas por camadas alternadas inorgânicas e orgânicas. Eles são promissores em aplicações de células solares, LEDs, e fotodetectores. p Contudo, devido à barreira de energia exercida pelos ligantes orgânicos isolantes entre QWs, os excitons fotogerados são geralmente confinados no plano QW da perovskita e exibem transporte de portadora intercamada (QW-para-QW) pobre. Isso limita a aplicação adicional de perovskitas 2D em dispositivos optoeletrônicos.

p Recentemente, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof Jin Shengye do Instituto Dalian de Física Química (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) revelou um novo mecanismo de transferência de elétrons intercamadas assistida por Auger em perovskitas bidimensionais em camadas. Ele oferece uma nova diretriz para projetar perovskitas 2D com uma propriedade de transporte de carga QW-a-QW opticamente ajustável.

p Este trabalho foi publicado em Jornal da American Chemical Society em 18 de março.

p Os cientistas conduziram experimentos de absorção transiente dependente da intensidade da bomba em uma série de (C _m H _{2m + 1} NH ₃ ) 2PbI ₄ Perovskitas em camadas 2D com diferentes comprimentos de cadeia de alquil ligante (m =8, 10, 12, 18).

p Uma cadeia de ligante mais longa (m maior) levou a um aumento da energia do intervalo de banda QW (Eg), bem como a uma barreira de energia mais baixa (Eb) de transferência de elétrons entre as camadas. Quando m≥12, onde o valor de Eb se aproxima de Eg, foi observada uma característica de longa duração e semelhante a derivada nos espectros de absorção transitória (TA). A característica espectral TA semelhante não estava presente em perovskitas 2D de cadeia curta com m≤12.

p Os cientistas propuseram um novo mecanismo de transferência de elétrons assistido por Auger de QW-para-QW para explicar os resultados experimentais. Quando Eg ≈ Eb, a recombinação Auger de um exciton poderia bombear o elétron em outro exciton para transferir em direção a um QW ​​vizinho através dos ligantes de barreira. Os elétrons e buracos separados criaram um campo elétrico interno e causaram a característica espectral transiente semelhante à derivada por meio de um efeito Stark confinado ao quantum.

p Este mecanismo de transferência de elétrons assistido por Auger pode ser usado para projetar novas perovskitas 2D em camadas com mobilidade de carga intercamada melhorada ou propriedades ópticas ajustáveis, que pode ser finalmente utilizado em dispositivos de modulação ótica e fotoeletrônica.