Molecular Triplet Sensitization of Monolayer Semiconductors in 2D Organic/Inorganic Hybrid Heterostructures

单层 半导体 有机半导体 异质结 材料科学 系统间交叉 光电子学 光致发光 单重态 化学物理 纳米技术 化学 激发态 物理 原子物理学
作者
Lei Ye,Xuehui Xu,Siyu He,Yanping Liu,Yizheng Jin,Yang Yang,Haiming Zhu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (8): 12532-12540 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c03995
摘要

Hybrid heterostructures (HSs) comprising organic and two-dimensional (2D) monolayer semiconductors hold great promise for optoelectronic applications. So far, research efforts on organic/2D HSs have exclusively focused on coupling directly photoexcited singlets to monolayer semiconductors. It remains unexplored whether and how the optically dark triplets in organic semiconductors with intriguing properties (e.g., long lifetime) can be implemented for modulating light–matter interactions of hybrid HSs. Herein, we investigate the triplet sensitization of monolayer semiconductors by time-resolved spectroscopic studies on Pd-octaethylporphyrin (PdOEP)/WSe2 and PdOEP/WS2 HSs with type I and type II band alignment, respectively. We show that PdOEP triplets formed in ∼5 ps from intersystem crossing can transfer energy or charge to WSe2 or WS2 monolayers, respectively, leading to a significant photoluminescence enhancement (180%) in WSe2 or long-lived charge separation (>2 ns) in WS2. The triplet transfer occurs in ∼100 ns, which is more than 3 orders of magnitude slower than singlet and can be attributed to its tightly localized nature. Further study of thickness dependence reveals the dictating role of triplet diffusion for triplet sensitization in organic/2D HSs. This study shows the great promise of much less explored molecular triplets on sensitizing 2D monolayer semiconductors and provides the guidance to achieve long-range light harvesting and energy migration in organic/2D HSs for enhanced optoelectronic applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
动漫大师发布了新的文献求助10
4秒前
飘逸踏歌完成签到,获得积分0
10秒前
安静的幼旋完成签到,获得积分20
11秒前
爆米花应助00采纳,获得10
12秒前
修辛发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
小二郎应助你hao采纳,获得10
19秒前
20秒前
zzzzz完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
小蘑菇应助52pry采纳,获得10
23秒前
Wizard发布了新的文献求助10
23秒前
112发布了新的文献求助10
23秒前
FSF完成签到,获得积分10
23秒前
tcf发布了新的文献求助10
24秒前
充电宝应助Bonnienuit采纳,获得10
24秒前
24秒前
25秒前
25秒前
七七完成签到,获得积分10
26秒前
孙子钊发布了新的文献求助10
27秒前
小豪发布了新的文献求助10
28秒前
土豪的铭完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
你hao发布了新的文献求助10
30秒前
kingcoming发布了新的文献求助10
31秒前
上官若男应助细腻的山水采纳,获得10
32秒前
112完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
和平发展完成签到,获得积分10
33秒前
小菜鸡一枚完成签到,获得积分10
34秒前
miumiu发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
你hao完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
李健应助miumiu采纳,获得10
39秒前
科研通AI5应助小豪采纳,获得10
40秒前
41秒前
荔枝完成签到 ,获得积分10
41秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Platinum-group elements : mineralogy, geology, recovery 260
Geopora asiatica sp. nov. from Pakistan 230
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326007
关于积分的说明 10225152
捐赠科研通 3041089
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669166
邀请新用户注册赠送积分活动 799021
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758669