Ultrafast dynamics in hybrid perovskites - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Ultrafast dynamics in hybrid perovskites

Dynamiques ultrarapides dans les pérovskites hybrides

Résumé

Hybrid lead halide perovskites (ABX3) are an intriguing class of semiconductors with excellent optoelectronic properties and promising for photovoltaic applications. A fundamental understanding of the ultrafast dynamics in these materials is required. This work deals with two main topics: (1) The study of electron relaxation in the conduction band using time-resolved photoemission (2PPE) and angle-resolved photoemission (tr-ARPES). Here, the influence of the orientation of A-site cations and crystallographic structure on charge screening have been studied, explaining the high tolerance to electron trapping on the surface in MAPbI3 crystals. (2) Understanding the dynamic role of phonons and their influence on electrons using the THz-induced Kerr effect. We obtained coherent control over a Raman-active Pb-Br sublattice mode, which was found to dominate the ultrafast lattice polarizability in both single and complex A-site cation perovskites. This finding highlights the potential of the inorganic lattice for dynamic carrier screening and the related mechanism of charge carrier protection.
Les pérovskites hybrides aux halogénures de plomb (ABX3) sont une classe de semi-conducteurs présentant d’excellentes propriétés optoélectroniques et particulièrement prometteuses pour les applications photovoltaïques. Une compréhension fondamentale des dynamiques ultrarapides de ces matériaux est nécessaire. Ces travaux traitent deux thématiques principales : (1) L’étude de la relaxation des électrons dans la bande de conduction à l’aide de la photoémission résolue en temps et en angle. Cette technique a permis d’étudier l’influence de l’orientation des cations A et de la structure cristallographique sur l’écrantage des charges et ainsi d’expliquer la grande tolérance au piégeage des électrons sur la surface des cristaux de MAPbI3. (2) Comprendre le rôle des phonons et leur influence sur les électrons à l’aide de l’effet Kerr excité au THz. Le mode de phonon Raman le plus polarisable lié au sous-réseau Pb-Br a été dévoilé dans les pérovskites à cation A unique et complexe. Cette découverte met en évidence le rôle du réseau inorganique le mécanisme d’écrantage des porteurs de charges.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03978112 , version 1 (08-02-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03978112 , version 1

Citer

Marie Cherasse. Ultrafast dynamics in hybrid perovskites. Condensed Matter [cond-mat]. Institut Polytechnique de Paris, 2022. English. ⟨NNT : 2022IPPAX127⟩. ⟨tel-03978112⟩
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