Temperature-dependent optical spectra of single-crystal (CH3NH3)PbBr3 cleaved in ultrahigh vacuum

Beitrag in einer Fachzeitschrift
(Originalarbeit)


Details zur Publikation

Autor(en): Osvet A, Shrestha S, Niesner D, Brabec C, Batentschuk M, Wilhelm M, Schuster O, Fauster T, Levchuk I
Zeitschrift: Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics
Verlag: American Physical Society
Jahr der Veröffentlichung: 2017
Band: 95
Heftnummer: 7
ISSN: 1550-235X
Sprache: Englisch


Abstract


We measure temperature-dependent one-photon and two-photon induced photoluminescence from (CH3NH3)PbBr3 single crystals cleaved in ultrahigh vacuum. An approach is presented to extract absorption spectra from a comparison of both measurements. Cleaved crystals exhibit broad photoluminescence spectra. We identify the direct optical band gap of 2.31 eV. Below 200 K, the band gap increases with temperature, and it decreases at elevated temperature, as described by the Bose-Einstein model. An excitonic transition is found 22 meV below the band gap at temperatures <200 K. Defect emission occurs at photon energies <2.16 eV. In addition, we observe a transition at 2.25 eV (2.22 eV) in the orthorhombic (tetragonal and cubic) phase. Below 200 K, the associated exciton binding energy is also 22 meV, and the transition redshifts at higher temperature. The binding energy of the exciton related to the direct band gap, in contrast, decreases in the cubic phase. High-energy emission from free carriers is observed with higher intensity than reported in earlier studies. It disappears after exposing the crystals to air.



FAU-Autoren / FAU-Herausgeber

Batentschuk, Miroslaw PD Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Brabec, Christoph Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Fauster, Thomas Prof. Dr.
Lehrstuhl für Festkörperphysik
Levchuk, Ievgen
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Niesner, Daniel Dr.
Lehrstuhl für Festkörperphysik
Osvet, Andres Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Schuster, Oskar
Lehrstuhl für Festkörperphysik
Shrestha, Shreetu
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)


Zusätzliche Organisationseinheit(en)
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials


Zitierweisen

APA:
Osvet, A., Shrestha, S., Niesner, D., Brabec, C., Batentschuk, M., Wilhelm, M.,... Levchuk, I. (2017). Temperature-dependent optical spectra of single-crystal (CH3NH3)PbBr3 cleaved in ultrahigh vacuum. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 95(7). https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.95.075207

MLA:
Osvet, Andres, et al. "Temperature-dependent optical spectra of single-crystal (CH3NH3)PbBr3 cleaved in ultrahigh vacuum." Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 95.7 (2017).

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2018-06-11 um 20:50