Defectos Radiativos en Películas Delgadas de CdSe Activadas por Cloruro

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Física del Estado Sólido
• Física de Dispositivos Semiconductores

Sus antecedentes:

• La recombinación de defectos es una limitación importante en los dispositivos de calcogenuros Se-basados de banda ancha.
• El impacto preciso de la activación por cloruro en las vías radiativas en estos materiales no se comprende completamente.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo el recocido con cloruro de cadmio (CdCl2) afecta la microestructura y las propiedades optoelectrónicas del selenuro de cadmio (CdSe).
• Aclarar los mecanismos de los diferentes canales emisivos y su relación con los defectos en el CdSe.

Principales métodos:

• Recocido de CdSe evaporado con CdCl2.
• Espectroscopía de fotoluminiscencia (PL) dependiente de la temperatura y la fluencia.
• Fotoluminiscencia resuelta en el tiempo, mapeo hiperespectral y cálculos de teoría de funcionales de densidad híbrida (DFT).

Principales resultados:

• El recocido con CdCl2 convirtió los nanogranos porosos de CdSe en policristales densos a escala micrométrica.
• La energía de Urbach se redujo de 85 a 17 meV a 300 K, lo que indica un borde óptico de banda más agudo.
• Se identificaron tres canales emisivos distintos, que incluyen excitónicos, portadores libres y una banda infrarroja persistente vinculada a microestructuras específicas.

Conclusiones:

• El recocido con CdCl2 mejora significativamente la calidad del material y las propiedades ópticas del CdSe.
• Los complejos de defectos, como los complejos de vacantes de selenio y vacantes de cadmio-cloro, están implicados en las bandas emisivas observadas.
• La comprensión de estas vías de defectos ofrece estrategias para mitigar las pérdidas en los dispositivos de calcogenuros de banda ancha.