Projektbeschreibung
Erhebliche Stabilitätsfortschritte bei außergewöhnlichen Werkstoffen dank eines Selbstorganisationsvorgangs
Zweidimensionale Materialien wie dünne Filme haben oft einzigartige optische, elektrische, mechanische und magnetische Eigenschaften, die für die Wissenschaft und das Ingenieurwesen von besonderer Bedeutung sind. Wenn man zwei dieser Werkstoffe kombiniert (und dadurch 2D- und 3D-Heterostrukturen erschafft), ermöglichen die exotischen und außergewöhnlichen Eigenschaften der entstehenden Materialien Innovationen und Geräte mit bahnbrechender Leistungsfähigkeit. Halid-Perowskite sind eine aufstrebende Familie regelbarer Halbleiter, deren leichte Verarbeitbarkeit auch bedeutet, dass sie als 2D-Heterostrukturen recht instabil sind, wenn sie mit herkömmlichen Fertigungsverfahren hergestellt werden. Das EU-finanzierte Projekt HeteroPlates entwickelt Ansätze, die äußerst stabile Halid-Perowskit-Heterostrukturen für die nächste Generation optoelektronischer Geräte liefern können, indem kolloidale Selbstorganisationskonzepte verwendet werden.
Ziel
Soaring demand for energy calls for out of the box thinking in research and design of materials to enable technology far beyond today’s standards.
What would be the perfect material for light mater interaction? What if we could utilize natural processes and assemble such a material, monolayer by monolayer with exquisite control over the resulting electronic structure. HeteroPlates will address these challenges using halide perovskite two dimensional nanoplates as building blocks and test beds for these ideas.
Metal halide perovskite are exciting the scientific community with high conversion efficiency and ease of device processability. But this is a double edge sword since it deems long term device stability an ongoing challenge, especially where perovskites interface other materials and create heterostructures.
Perovskite heterostructures play a crucial role, they influence electronic structure and affect device functionality, efficiency and most importantly stability. It is therefore critical to understand hetero-epitaxial growth and develop methods to create perovskite heterostructures and interfaces in a controlled fashion and characterize them at these length scales. My research program HeteroPlates will employ a bottom-up approach, taking advantage of the natural stability of colloidal 2D nanoplates, their atomically flat surfaces and tendency to self-organize. By means of colloidal synthesis, perovskite will grow, be grown and self -assembled into uniform monolayer controlled heterostructures. Using specially developed characterization methods we will achieve ground breaking control over imaging resolution of heterostructures.
These methods will be employed to create Proof-of-concept devices with new functionalities, aiming for translation of knowledge and methodologies garnered from colloidal heterostructures to higher hierarchy devices, serving future generations.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
32000 Haifa
Israel