Transportní vlastnosti perovskitů

Abstract

Tato práce se zabývá transportem náboje v halogenidových perovskitech z methylamonium- tribromidu olovnatého CH3NH3PbBr3. Pomocí nalezení a využití bipolárních pulzačních parametrů popisujeme transportní vlastnosti děr i elektronů. Tvary naměřených průběhů proudu metodou L-TCT jsou simulovány metodou Monte Carlo. Teoretické modely rozložení hustoty náboje jsou založeny na driftově-difuzní rovnici s uvažováním nekonečné a konečné doby života nosičů náboje způsobené mělkou a hlubokou pastí. Získané hodnoty driftové pohyblivosti, profilu elektrického pole, tranzientní doby a rychlosti povrchové rekombinace jsou získány simulací Monte Carlo. Úspěšně jsme prokázali vliv bipolárního pulzování namísto unipolárního. Nalezením parametrů pulzace, při kterých se vzorek nepolarizuje, jsme vypočítali pohyblivost děr 13 cm2 V-1 s-1 . Dospěli jsme k nejednoznačnosti určení vlivu rozšiřující se oblasti hluboké pasti a vlivu tvorby prostorového náboje. Nalezli jsme tedy více možných modelů popisujících naměřené průběhy proudu. Tato práce potvrzuje vysokou citlivost perovskitů na metodu a historii měření.

This work studies charge transport in halide perovskites made of methylammonium lead tribromide CH3NH3PbBr3. By finding and using bipolar pulsation parameters, we describe the transport properties of both holes and electrons. The shapes of the measured current waveforms with the L-TCT method are simulated by the Monte Carlo simulations. Theoretical models of charge density distribution are based on a drift-diffusion equation with consideration of the infinite and finite lifetime of a charge carrier caused by a shallow and deep trap. Theobtained values ofdrift mobility, electric field profile, transit time, and surfacerecombination rate are obtained by Monte Carlo simulation. We have successfully shown the effect of pulsing with unipolarand bipolar biases. By finding thepulsation parameters at which the sample does not polarize, we calculated the hole mobility around 13 cm2 V-1 s-1 . We arrived at the ambiguity of determining the effect of the expanding deep trap region and the effect of space charge formation. Thus, we found multiple possible models to describe the measured current waveforms. This work confirms the high sensitivity of perovskites to the method and history of measurement.