Projektbeschreibung
Mit großen Terahertz-Bandbreiten die Bildgebung bei zweidimensionalen Materialien verbessern?
Die neueste bahnbrechende Entdeckung des hochmobilen Ladungstransports in zweidimensionalen halbleitenden metallorganischen Gerüstverbindungen birgt große Chancen in Bezug auf die Entwicklung maßgeschneiderter optoelektronischer Bauelemente. Bei der zeitaufgelösten Terahertz-Spektroskopie handelt es sich um ein berührungsloses Verfahren, das weitere Informationen über die chemische Zusammensetzung, elektronische Struktur, Leitfähigkeit, Dotierung und Ladungsträgermobilität metallorganischer Gerüstverbindungen offenbaren kann. Ungeachtet des Potenzials dieses Verfahrens weisen moderne Terahertz-Sonden eine schmale Frequenzbandbreite auf. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt PhoMOFs wird nun einen neuartigen Terahertz-Dreischicht-Spintronik-Emitter einführen, der über eine etwa 15-mal größere Bandbreite als übliche Terahertz-Quellen verfügt, um den Ladungstransport in halbleitenden metallorganischen Gerüstverbindungen zu untersuchen.
Ziel
The recent discovery of high-mobility band-like charge transport in two-dimensional semiconducting Metal Organic Frameworks (2D-MOFs), represents a breakthrough that paves the way for developing novel highly tailorable optoelectronic devices. However, for harvesting the benefits of these materials, it is still required a deeper understanding on the interplay between MOF structure and chemical composition with electronic structure, conductivity, doping and charge carrier mobility. Among the current methods used to characterize charge transport in MOFs, Time-Resolved Terahertz (THz) Spectroscopy (TRTS) stands out, owing to the fact that it is a non-contact technique, with sub-ps resolution, and capable of disentangling the conductivity, doping and mobility of a given sample in the AC limit. Despite powerful, current TRTS setups do have a limitation connected with a small frequency bandwidth of state-of-the-art THz probes (typically limited to 0.2-2 THz). In this project, I will introduce a novel THz Spintronic Trilayer Emitter (STE), holding a bandwidth that is ~15 times broader than that of traditional THz sources, for investigating charge transport in the recently discovered semiconducting MOFs. The STE ultrabroadband frequency window, linked to an ultrashort pulse time duration, will allow for the first time characterizing phonons and their interplay with free carriers (which limit sample´s mobility) as a function of sample chemistry and structure. This powerful approach will ultimately lead to unequivocally establishing connections between structure and charge transport properties in these promising and technologically relevant materials.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
28049 Madrid
Spanien