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Trions and sp3-Defects in Single-walled Carbon Nanotubes for Optoelectronics

Description du projet

De nouvelles approches pour adapter les propriétés des semi-conducteurs de faible dimensionnalité

Les nanotubes de carbone à paroi simple sont des cylindres nanoscopiques de graphène de différents diamètres possédant diverses caractéristiques. Leurs propriétés remarquables – notamment leur conductivité électrique élevée et leurs raies d’émission étroites et dépendantes du diamètre dans le domaine des longueurs d’onde du proche infrarouge – les rendent utiles pour diverses applications, notamment la transmission optique de données et la bio-imagerie. L’idée récente consistant à utiliser des défauts spécifiques et des groupes moléculaires liés par covalence pour fonctionnaliser les nanotubes de carbone semi-conducteurs à paroi simple permet aux chercheurs d’adapter leurs propriétés de transport de charge et d’émission de lumière afin de les exploiter dans des dispositifs pratiques. Le projet TRIFECTs, financé par l’UE, a pour ambition de manipuler de manière systématique les propriétés des nanotubes de carbone à paroi simple, aussi bien neutres que chargés, en introduisant des défauts spécifiques.

Objectif

Semiconducting single-walled carbon nanotubes (SWNTs) combine solution-processability, large carrier mobilities, narrow emission linewidths and environmental stability for optoelectronic devices with light-emission in the near-infrared (800-1800 nm, e.g. for optical data communication and bio-imaging) when sorted by (n,m) species. The recent availability of highly pure, monochiral semiconducting SWNTs as bulk materials allows us to employ and further tailor their charge transport and light emission properties and thus enables their application in practical devices. Two new emissive species - charged excitons (trions) and bright sp3-defects - were recently discovered in SWNTs and have fundamentally changed our notions about SWNT luminescence. Both show red-shifted, narrow and enhanced emission. However, very little is yet known about their photophysical properties and especially their interactions with each other and their environment (e.g. in devices). Their emissive properties could potentially be tailored by external magnetic fields, dielectric environment and additional functional groups. Strong light-matter coupling in suitable optical cavities could be applied to create trion-polaritons in SWNTs as new low-mass charge carriers in polaritonic devices. Trions and emissive sp3-defects are not limited to SWNTs and hence these concepts could be transferred and applied to other low-dimensional semiconductors.

The goals of this project are to
- understand and use trions and trion-polaritons for light emission and polaritonic charge transport,
- understand and tune the interactions of sp3-defects with charges and trions in SWNTs,
- modify and apply sp3-defects for enhanced light emission from SWNTs in optoelectronic devices,
- explore trions in new low-dimensional materials (e.g. graphene nanoribbons and novel monolayered semiconductors).

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.

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Mots‑clés

Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

ERC-COG - Consolidator Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

RUPRECHT-KARLS-UNIVERSITAET HEIDELBERG
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 1 998 500,00
Adresse
SEMINARSTRASSE 2
69117 Heidelberg
Allemagne

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Région
Baden-Württemberg Karlsruhe Heidelberg, Stadtkreis
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

€ 1 998 500,00

Bénéficiaires (1)

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