二维钙钛矿中超快高效激子极化子解离的测量数据集

二维钙钛矿与传统的三维钙钛矿相比，因利用长链疏水有机胺作为配体，其稳定性大幅提高，近年来在发光、显示器件和光伏领域中受到了广泛的研究关注。由于几何效应和量子限域效应，具有量子阱（QWs）结构的二维（或准二维）钙钛矿的激子结合能（Eb）通常远超过三维钙钛矿材料。因此，通常认为二维钙钛矿中的电子和空穴通过库仑作用在空间上紧密地束缚在一起，主要以激子的形式存在。然而，在本工作中，我们通过飞秒上转换荧光光谱（PL-UC）和超快瞬态吸收光谱（TA）直接观测到二维钙钛矿QWs中的超快激子解离过程：通过与声子的相互作用，大部分（> 80％）激子在激发后数皮秒内解离成为长寿命的自由载流子，随后达到解离/复合动态平衡。从而我们推断激子离解是限制二维钙钛矿荧光量子效率（PLQY）的主要因素。此外，占主导地位的自由载流子分布，突显了二维钙钛矿在光伏领域的应用前景。
本数据集围绕二维钙钛矿中激子-电子空穴动力学这一问题，结合飞秒瞬态吸收光谱和荧光上转换光谱，搭配控温装置等多种探测手段，首次在室温下直接观测到二维钙钛矿中快速的动态激子解离过程，证明二维钙钛矿中载流子在平衡状态下主要以自由载流子的形式存在。揭示了钙钛矿量子阱中由于极化子屏蔽效应降低激发态激子结合能，实现了对半导体激子解离过程的超快时间分辨探测。
本数据集主要面向二维钙钛矿光物理理论研究以及在光伏和发光器件研究领域，为揭示内部的超快激子解离机制，记录了在光谱测量以及结构表征等实验中获得的原始数据以及后续分析数据，数据体量为3.71 GB。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集聚焦于二维钙钛矿中激子-电子空穴动力学，利用飞秒瞬态吸收和荧光上转换光谱技术，首次在室温下直接观测到超快激子解离过程，证明大部分激子在数皮秒内解离为自由载流子，这影响了荧光量子效率并揭示了光伏应用潜力。数据集包含光谱测量和结构表征的原始与分析数据，总数据量为3.71 GB。