Entschlüsselung der ultraschnellen Ladungsträgerdynamik in zweidimensionalen Perowskiten

• Antragsteller: Stephan Schäffer
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577300573

Zweidimensionale bleihalogenide Ruddlesden–Popper Perowskite (2DPK) sind eine aufstrebende Klasse von Halbleitern mit einem einzigartigen Set an Eigenschaften, das ihnen einen entscheidenden Vorteil gegenüber etablierten Materialien für kostengünstige, integrierte optoelektronische Bauelemente verschaffen könnte. Das Verständnis der ultraschnellen Photoladungsträgerdynamik in 2DPK ist jedoch begrenzt, da es an geeigneten Methoden zur eindeutigen Differenzierung zwischen Exzitonen und ungebundenen Elektronen-Loch- (e-h) Paaren und zur Quantifizierung derer Ladungsträgerdichten fehlt. Mit Hilfe der Ultrabreitband-THz-Spektroskopie und unterstützt durch mikroskopische Modellierung, möchte ich niederenergetische, interne Quantenübergänge 1s-np von photoangeregten Exzitonen in 2DPK abfragen, um die Erzeugung und Vernichtung von Exzitonen in 2DPK eindeutig zu quantifizieren und zu verfolgen. Darüber hinaus ist die Technik auch empfindlich für ungebundene e-h-Paare und kann einen umfassenden Einblick in die Photoladungsträgerdynamik und Vielteilchenwechselwirkungen in 2DPK ermöglichen. Die Etablierung dieser Methode wird dazu beitragen, das Potenzial von 2DPK für verschiedene optoelektronische Anwendungen zu nutzen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeberin: Dr. Juliette Mangeney