PofoliaPofolia ile paylaşıldı

ACS Nano· 2026Q1

Taralı Yarı İletken Heteroarayüzeylerde Ultrahızlı Düzlem İçi Foto-Dember Halkası Tarama Ultrahızlı Elektron Mikroskobu ile Görselleştirildi

Ultrafast In-Plane Photo-Dember Ring at Buried Semiconductor Heterointerfaces Visualized by Scanning Ultrafast Electron Microscopy

Xiang Chen, Wei Tang, Yaocheng Yu, Yunyao Jia ve diğerleri

Kısa özet

Tarama ultrahızlı elektron mikroskobu (SUEM), gömülü bir CdS/CdSe heteroarayüzeyinde ultrahızlı düzlem içi taşıyıcı ayrışmasını doğrudan görselleştirerek, yanal bir foto-Dember etkisinin oluşturduğu halka şeklinde bir yük dağılımı ortaya koydu.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • SUEM, gömülü bir CdS/CdSe heteroarayüzeyindeki düzlem içi fototaşıyıcı dinamiklerini pikosaniye çözünürlüğüyle doğrudan görüntüledi.
  • Elektronlar ve delikler, arayüz boyunca pikosaniye ölçekli radyal ayrışma göstererek halka şeklinde bir yük dağılımı oluşturdu.
  • Bu davranış, asimetrik elektron ve delik hareketliliğinden kaynaklanan yanal bir foto-Dember (LPD) etkisi ile açıklanmaktadır.
  • Taşıyıcı popülasyonları arasındaki alt-difüzif taşıma katsayılarında önemli bir fark (yaklaşık 241.8 cm²/s) ölçüldü.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract The ultrafast transport dynamics of photogenerated carriers at buried semiconductor heterointerfaces govern the operation of modern optoelectronic devices, yet direct real-space visualization of in-plane carrier motion at such interfaces has remained an outstanding experimental challenge. Here, using scanning ultrafast electron microscopy (SUEM), we directly image, with nanometer and picosecond spatiotemporal resolution, the in-plane photocarrier dynamics at a shallow-buried cadmium sulfide (CdS)/CdSe heterointerface. Upon focused fs laser excitation, we observe that electrons and holes undergo picosecond-scale radial separation along the interface plane, orthogonal to the built-in electric field, forming a ring-shaped charge distribution that persists for nanoseconds. Through quantitative spatiotemporal analysis and theoretical modeling, we reveal that this behavior originates from a heterointerface-mediated lateral photo-Dember (LPD) effect, driven by the intrinsic mobility asymmetry between separated electrons confined in the upper CdS layer and holes confined in the bottom CdSe layer. The analysis yields a pronounced difference (∼241.8 cm2/s) in subdiffusive transport coefficients between the two carrier populations, providing a quantitative measure of the asymmetric in-plane mobility that underpins the ultrafast radial charge separation. Our work provides direct real-space imaging evidence of the LPD effect in semiconductor heterostructures, which holds implications for optoelectronic devices including on-chip terahertz emitters, high-speed photodetectors, and photocatalyst architectures. These results also establish SUEM as a powerful tool for visualizing and quantifying hidden carrier dynamics at buried interfaces with high spatiotemporal resolution.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Nano, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Structural BiologyBiochemistry, Genetics and Molecular Biology