008240612s2022      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016932899
■00520240214101126
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798379842109
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30505772
■035    ▼a(MiAaPQ)Purdue19521823
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a629.8
■1001  ▼aAkriti.
■24510▼aAnion  Diffusion  in  Two-Dimensional  Halide  Perovskites▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bPurdue  University.  ▼c2022
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2022
■300    ▼a1  online  resource(139  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Dou,  Letian.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2022.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aTechnological  advancements  in  electronics  industry  are  driven  by  innovations  in  device  fabrication  techniques  and  development  of  novel  materials.  Halide  perovskites  are  one  of  the  latest  additions  to  the  semiconductor  family.  The  performance  of  solid-state  devices  based  on  halide  perovskites  is  now  competing  with  other  well-established  semiconductors  like  silicon  and  gallium  arsenide.  However,  the  intrinsic  instability  of  three-dimensional  (3D)  perovskites  poses  a  great  challenge  in  their  widespread  commercialization.  The  soft  crystal  lattice  of  hybrid  halide  perovskites  facilitates  anionic  diffusion  which  impacts  material  stability,  optoelectronic  properties,  and  solid-state  device  performance.Two-dimensional  (2D)  halide  perovskites  with  organic  capping  layers  have  been  used  for  improving  the  extrinsic  stability  as  well  as  suppressing  intrinsic  anionic  diffusion.  Nevertheless,  a  fundamental  understanding  of  the  role  of  compositional  tuning,  especially  the  impact  of  organic  cations,  in  inhibiting  anionic  diffusion  across  the  perovskite-ligand  interface  is  missing.  In  our  research,  we  first  developed  a  library  of  atomically  sharp  and  flat  2D  heterostructures  between  two  arbitrarily  determined  phase-pure  halide  perovskite  single  crystals.  This  platform  was  then  used  to  perform  a  systematic  investigation  of  anionic  diffusion  mechanism  and  quantify  the  impact  of  structural  components  on  anionic  inter-diffusion  in  halide  perovskites.Stark  differences  were  observed  in  anionic  diffusion  across  2D  halide  perovskite  lateral  and  vertical  heterostructures.  Halide  inter-diffusion  in  lateral  heterostructures  was  found  to  be  similar  to  the  classical  Fickian  diffusion  featuring  continuous  concentration  profile  evolution.  However,  vertical  heterostructures  show  a  "quantized"  layer-by-layer  diffusion  behavior  governed  by  a  local  free  energy  minimum  and  ion-blocking  effects  of  the  organic  cations.  For  both  lateral  and  vertical  migrations,  halide  diffusion  was  found  to  be  faster  in  perovskites  with  larger  inorganic  layer  thickness.  The  increment  becomes  less  apparent  as  the  inorganic  layer  thickness  increases,  akin  to  the  quantum  confinement  effect  observed  for  band  gaps.  Furthermore,  we  found  that  bulkier  and  more  rigid  π-conjugated  organic  cations  inhibit  halide  inter-diffusion  much  more  effectively  compared  to  short  chain  aliphatic  cations.  These  results  offer  significant  insights  into  the  mechanism  of  anionic  diffusion  in  2D  perovskites  and  provide  a  new  materials  platform  for  heterostructure  assembly  and  device  integration.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aTechnological  change.
■650  4▼aSemiconductors.
■650  4▼aIons.
■650  4▼aGallium  arsenide.
■650  4▼aLight  emitting  diodes.
■650  4▼aHomogenization.
■650  4▼aEnergy.
■650  4▼aResearch  &  development--R&D.
■650  4▼aPhotocatalysis.
■650  4▼aThin  films.
■650  4▼aScanning  electron  microscopy.
■650  4▼aTransmission  electron  microscopy.
■650  4▼aMonte  Carlo  simulation.
■650  4▼aIodine.
■650  4▼aMaterials  science.
■650  4▼aLasers.
■650  4▼aPolymethyl  methacrylate.
■650  4▼aNanocrystals.
■650  4▼aQuantum  dots.
■650  4▼aAnalytical  chemistry.
■650  4▼aChemistry.
■650  4▼aCondensed  matter  physics.
■650  4▼aElectrical  engineering.
■650  4▼aOptics.
■650  4▼aPhysical  chemistry.
■650  4▼aPhysics.
■650  4▼aPolymer  chemistry.
■650  4▼aQuantum  physics.
■690    ▼a0791
■690    ▼a0794
■690    ▼a0486
■690    ▼a0485
■690    ▼a0611
■690    ▼a0544
■690    ▼a0752
■690    ▼a0494
■690    ▼a0605
■690    ▼a0495
■690    ▼a0599
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-01B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2022
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16932899▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024