Förderprojekte

Förderbeginn 01.07.2020

Untersuchung der Exzitonendiffusion in Cadmium-freien, licht emittierenden Nanokristallschichten

Prof. Dr. Wolfgang Brütting
Universität Augsburg
Lehrstuhl für Experimentalphysik IV

Dr. Alexander Weber-Bargioni
Lawrence Berkeley National Laboratory
Molecular Foundry

Kolloidale Halbleiter-Nanokristalle auf der Basis von CdSe werden vielfach als optische Konverter in der Displaytechnologie eingesetzt. Allerdings gilt Cd als gesundheitsschädlich, so dass verstärkt Cd-freie Alternativen, wie z.B. Nanokristalle aus InP oder Bleihalogenid-Perovskite, in den Fokus geraten. In einem elektrolumineszierenden Bauteil steht man außerdem vor weiteren Herausforderungen: Im elektrischen Betrieb ist die interne Umgebung eines derartigen Quantenemitters gegenüber dem rein optischen Betrieb drastisch verändert, was zu Energietransferprozessen oder verlusten führen kann. Das Verständnis dieser Prozesse ist für die erfolgreiche Anwendung derartiger Materialien unverzichtbar. In diesem Projekt untersuchen wir daher den Einfluss des Substrats, der Schalendicke und Zusammensetzung sowie des Typs und der Dichte organischer Liganden auf die Exzitonendiffusion. Mit Hilfe dieser Untersuchungen sollen die relevanten Materialparameter für Dünnfilme wie auch Bauelemente im Betrieb identifiziert werden.

Abschlussbericht
Das Projekt konnte Corona-bedingt erst mit fast zweijähriger Verspätung – und dann auch nur unter erschwerten Bedingungen – durchgeführt werden. Konkret fand im Frühjahr 2022 ein einmonatiger Aufenthalt eines Doktoranden aus Augsburg am Lawrence Berkeley National Laboratory statt. Dabei wurden Exzitonendiffusionsmessungen an lumineszierenden Bleihalogenid-Perowskit-Nanokristallen der Komposition CsPbBr3 mit unterschiedlichen organischen Liganden an der Oberfläche durchgeführt, die von uns anschließend in Leuchtdioden weiter untersucht wurden.