Onderzoeksgroep
Het ontrafelen van de chiraliteit van perovskieten op atomaire en nanometerschaal via geavanceerde lage dosis elektronenmicroscopie voor de volgende generatie opto-elektronica.
Abstract
Metaalhalide-perovskieten (MHP's) zijn veelbelovende halfgeleiders voor nieuwe opto-elektronische apparaten. Het gebruik van deze MHP's uitbreiden naar chiropto-elektronische toepassingen, zoals circulair gepolariseerd licht-fotodetectoren, is een veelbelovend onderzoeksdoel. Door het nauwkeurig selecteren van de organische en anorganische bouwstenen in perovskieten, is men er recent in geslaagd om chirale perovskieten met een niet-centrosymmetrische kristalstructuur te synthetiseren. De chiraliteit kan worden geïntroduceerd via chirale liganden, chirale kationen of via geassembleerde MHP-nanokristallen (NC's) met een chirale morfologie. In mijn project zal ik focussen op structuren die chirale kationen en geassembleerde NC's bevatten. De hypothese is dat vervormingen van het perovskietrooster de oorzaak is voor de chiraliteit en chiroptische eigenschappen in de MHP's. De mechanismen voor de chiraliteitsoverdracht zijn echter nog niet begrepen. Daarom is het doel van mijn project om via geavanceerde elektronenmicroscopietechnieken (4D STEM, elektronentomografie en elektronendiffractie) de heliciteit te bepalen van zelf-geassembleerde structuren en de vervormingen te onderzoeken in het anorganische raamwerk van MHP's met chirale kationen. Vanwege de hoge bundelgevoeligheid van deze MHP's zal ik nieuwe lage-dosistechnieken aanpassen en ontwikkelen. De verkregen inzichten uit dit project zullen de weg vrijmaken voor het ontwerpen van nieuwe chiroptische apparaten.Onderzoeker(s)
- Promotor: Bals Sara
- Mandaathouder: Schrenker Nadine
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Studie van metaalhalogenide perovskieten met in situ elektronenmicroscopie bij lage elektronendosis: onderzoeken en begrijpen van de rol van defecten en degradatiemechanismen onder de invloed van spannning, zuurstof en vocht.
Abstract
Metaalhalogenide perovskieten (MHP) zijn veelbelovende halfgeleiders voor de volgende generatie opto-elektronische toepassingen vanwege hun uitstekende eigenschappen en goedkope verwerkbaarheid. Helaas worden echte toepassingen momenteel gehinderd door het gebrek aan stabiliteit wanneer MHP's worden blootgesteld aan relevante omstandigheden. Om deze beperking te overwinnen, is een nauwkeurige kennis van de structuur-eigenschaprelatie in MHP's vereist. Daarom beoogt dit project de ontwikkeling van nieuwe en geavanceerde transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) technieken voor in situ experimenten, waarbij MHP's zullen worden blootgesteld aan realistische omgevingsfactoren. Hierbij is de ontwikkeling van lage dosis TEM technieken cruciaal omwille van de hoge elektronenbundelgevoeligheid van MHP's. Deze technieken zullen worden gecombineerd met in situ experimenten onder hitte, gasvormige omgeving en hoge spanning. Op basis van de uitkomst zal ik beter inzicht krijgen betreffende veelbelovende stabilisatiemethoden zoals erankering aan het grensvlak. Ik zal hierbij de invloed van grensvlakdefecten en korrelgrenstypes in gestructureerde MHP dunne films karakteriseren. Bovendien zullen de resultaten, verkregen met TEM, nieuwe inzichten opleveren over degradatiemechanismen onder invloed van hoge spanning, zuurstof of vocht. Op deze manier zal mijn project de nodige input leveren om nieuwe strategieën te ontwikkelen voor het verbeteren van de stabiliteit van MHP's op de lange termijn.Onderzoeker(s)
- Promotor: Bals Sara
- Mandaathouder: Schrenker Nadine
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject