ABO3-type perovskite oxides, where

ABO3-type perovskite oxides, where A and B denote two
different cations, have recently attracted a great interest for their
potentials in oxide-based electronics, because of their fascinating
and multifunctional electronic properties beyond conventional
semiconductors. Unique electronic properties such as superconductivity,
colossal magnetoresistance, and metal-to-insulator
transition, have been reported in perovskite oxides [1,2], and
they have been intensively studied due to their importance both
from the viewpoint of fundamental physics and device applications.
In addition, most of the perovskite oxides are semiconductors
with wide band-gap energies, and show unique optical
properties, which are used for advanced optoelectronic devices
such as nonlinear optics crystals [3,4], scintillators [5], photoluminescence
(PL) and electroluminescence materials [6,7], and
solar cells [8]. However, despite a number of studies on perovskite
oxide semiconductors, their luminescence properties and
excited state dynamics still remain unclear.
To study optoelectronic properties of wide-gap semiconductors,
PL spectroscopy is one of the most important and powerful
tools [9,10]. It is known that many wide-gap perovskite semiconductors
show no efficient PL at room temperature because
they are indirect-gap semiconductors, but a broad PL band is
observed only at low temperatures [11–14]. Recently, in SrTiO3, a
representative perovskite semiconductor, novel PL bands have
been reported [15–19]. By electron doping, SrTiO3 crystal shows a
broad blue PL band under weak continuous-wave (cw) photoexcitation
even at room temperature [15–18]. Moreover, at low
temperatures, we found a band-edge PL in strongly photoexcited
SrTiO3 and electron-doped SrTiO3 crystals, corresponding to the
band-to-band radiative recombination of free electrons and holes
[19]. These discoveries of the new PL bands provide a good chance
to deep understanding of carrier recombination dynamics and
electronic properties of perovskite oxide semiconductors [16].
In this invited review-style paper, we report broad PL bands in
d0
-type wide-gap perovskite semiconductors, SrTiO3, KTaO3,
BaTiO3, LiNbO3, and LiTaO3, where the conduction band minimum
and valence band maximum are mainly composed of empty
d-orbital of transition metal and occupied 2p-orbital of oxide,
respectively. At low temperatures, all crystals show broad PL
bands, while very weak or no PL bands are observed at room
temperature. After Arþ irradiation, the room temperature PL
bands are enhanced in all crystals. The doping of electron carriers
into perovskite semiconductors is essential for observation of
efficient PL. Moreover, we revealed that low-temperature PL
spectrum of SrTiO3 is quite different from those of other perovskite
oxides: a band-edge PL is only observed in SrTiO3. We
discuss the origin of unique PL behaviors in SrTiO3 compared to
other perovskite semiconductors.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ABO3 ชนิดออกไซด์ perovskite แสดงสองที่ A และ Bต่าง ๆ เป็นของหายาก ล่าสุดได้ดึงดูดความสนใจสำหรับพวกเขาศักยภาพตามออกไซด์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากการประกอบและคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์โดยนอกเหนือจากปกติอิเล็กทรอนิกส์ คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์เช่นสภาพตัวนำยิ่งยวดmagnetoresistance มหาศาล และโลหะฉนวนไฟฟ้าเปลี่ยน มีการรายงานในออกไซด์ perovskite [1, 2], และพวกเขามีการ intensively ศึกษาเนื่องจากมีความสำคัญทั้งจากมุมมองของฟิสิกส์พื้นฐานและการประยุกต์ใช้อุปกรณ์นอกจากนี้ ส่วนใหญ่ของออกไซด์ perovskite เป็นอิเล็กทรอนิกส์มีช่องว่างของวงทั้งพลังงาน และแสดงเฉพาะแสงคุณสมบัติ การใช้อุปกรณ์ขั้นสูง optoelectronicเช่นเลนส์ไม่เชิงเส้นผลึก [3, 4], scintillators [5], photoluminescence(PL) และวัสดุ electroluminescence [6,7], และเซลล์แสงอาทิตย์ [8] อย่างไรก็ตาม แม้ มีจำนวนศึกษา perovskiteคุณสมบัติ luminescence อิเล็กทรอนิกส์ออกไซด์ และdynamics รัฐตื่นเต้นยังคงไม่ชัดเจนเพื่อศึกษาคุณสมบัติ optoelectronic ของทั้งช่องว่างอิเล็กทรอนิกส์ก PL เป็นหนึ่งสิ่งสำคัญที่สุด และมีประสิทธิภาพเครื่องมือ [9,10] เป็นที่รู้จักกันมากที่ช่วงไวด์ perovskite อิเล็กทรอนิกส์แสดง PL ไม่มีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิห้องเนื่องจากพวกเขาจะอ้อมช่องว่างอิเล็กทรอนิกส์ แต่เป็นวงกว้าง PLสังเกตที่อุณหภูมิต่ำ [11-14] ใน SrTiO3 ล่าสุด การสารกึ่งตัวนำพนักงาน perovskite นวนิยาย PL วงได้การรายงาน [15-19] โดยโดปปิงค์ SrTiO3 คริสตัลแสดงอิเล็กตรอนPL แถบสีน้ำเงินกว้างภายใต้ photoexcitation อ่อน continuous-wave (ตามน้ำหนักจริง)แม้ที่อุณหภูมิห้อง [15-18] นอกจากนี้ ที่ต่ำอุณหภูมิ เราพบ PL วงขอบในขอ photoexcitedSrTiO3 และอิเล็กตรอน doped SrTiO3 ผลึก ที่สอดคล้องกับการวงดนตรีวง radiative recombination ของอิเล็กตรอนอิสระและหลุม[19] การค้นพบเหล่านี้ของวง PL ใหม่ให้โอกาสดีเพื่อความเข้าใจลึกของ dynamics recombination ผู้ขนส่ง และคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของ perovskite ออกไซด์อิเล็กทรอนิกส์ [16]ในเอกสารเชิญตรวจทานแบบนี้ เราได้รายงานนอก PL ในd0-พิมพ์ช่องว่างทั้ง perovskite อิเล็กทรอนิกส์ SrTiO3, KTaO3BaTiO3, LiNbO3 และ LiTaO3 ที่จะนำวงขั้นต่ำและวงเวเลนซ์สูงสุดส่วนใหญ่ประกอบด้วยเปล่าd ออร์บิทัลของโลหะทรานซิชันและครอบครอง 2p ออร์บิทัลของออกไซด์ตามลำดับ อุณหภูมิต่ำ ผลึกทั้งหมดแสดงกว้าง PLพบห้องวง ในขณะที่อ่อนมากหรือแถบไม่มี PLอุณหภูมิ หลังจาก Arþ วิธีการฉายรังสี PL อุณหภูมิห้องวงได้รับในผลึกทั้งหมด โดปปิงค์สายอิเล็กตรอนเป็น perovskite อิเล็กทรอนิกส์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเก็บข้อมูลของPL. ที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เราเปิดเผยว่า อุณหภูมิต่ำ PLสเปกตรัมของ SrTiO3 จะค่อนข้างแตกต่างจากผู้อื่น perovskiteออกไซด์: PL วงขอบจะสังเกตใน SrTiO3 เท่านั้น เรากล่าวถึงมาของพฤติกรรม PL เฉพาะ SrTiO3 เมื่อเทียบกับอื่น ๆ perovskite อิเล็กทรอนิกส์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

abo3 ประเภทเพอรอฟสไกต์ออกไซด์ที่ A และ B แทนสอง
แคตไอออนที่แตกต่างกัน มีเมื่อเร็ว ๆนี้ดึงดูดความสนใจสำหรับศักยภาพของพวกเขาในออกไซด์ตาม

อิเล็กทรอนิกส์ เพราะน่าสนใจ และผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สารกึ่งตัวนำคุณสมบัติเกินปกติ

คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เช่นอิเล็กทรอนิกส์ยวดยิ่ง magnetoresistance
ยักษ์ และโลหะจะเปลี่ยนฉนวน
,มีรายงานในเพอรอฟสไกต์ออกไซด์ [ 1 , 2 ] ,
พวกเขาได้รับและศึกษาจากความสำคัญทั้ง
จากมุมมองของฟิสิกส์พื้นฐานและการประยุกต์ใช้งานอุปกรณ์ .
นอกจากนี้ ส่วนใหญ่ของเพอรอฟสไกต์ออกไซด์เป็นสารกึ่งตัวนำ
กว้างช่องว่างแถบพลังงานและแสดงสมบัติทางแสง
พิเศษ ที่ใช้สำหรับอุปกรณ์ optoelectronic ขั้นสูงเช่นเชิงทัศนศาสตร์ผลึก [
3scintillators 4 ] , [ 5 ] ,
( PL ) และแบบเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์วัสดุ [ 6 , 7 ] ,
เซลล์แสงอาทิตย์ [ 8 ] อย่างไรก็ตาม แม้จำนวนของการศึกษาเกี่ยวกับเพอรอฟสไกต์ออกไซด์สารกึ่งตัวนำคุณสมบัติเรืองแสง
,
) และรัฐตื่นเต้นยังคงไม่ชัดเจน
เพื่อศึกษาสมบัติของสารกึ่งตัวนำ optoelectronic ช่องว่างกว้าง
พีีเป็นหนึ่งในที่สำคัญที่สุดและมีประสิทธิภาพเครื่องมือ 9,10
[ ]มันเป็นที่รู้จักกันว่าหลายสารกึ่งตัวนำ
เพอรอฟสไกต์ช่องว่างกว้างที่จะไม่แสดงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิห้อง เพราะพวกเขาเป็นสารกึ่งตัวนำ
ช่องว่างทางอ้อม แต่วงดนตรีที่คุณกว้างและมีอุณหภูมิต่ำ
ที่ 11 ) [ 14 ] เมื่อเร็วๆ นี้ ใน srtio3 ,
ตัวแทนเพอรอฟสไกต์สารกึ่งตัวนำ วงคุณนวนิยาย
รายงาน [ 15 – 19 ] โดยการเติมอิเล็กตรอน srtio3 แสดง
, คริสตัลกว้างสีฟ้าวงภายใต้คลื่นอย่างต่อเนื่องที่จะอ่อนแอ ( CW ) photoexcitation
แม้ที่อุณหภูมิ 15 - [ 18 ] นอกจากนี้ที่อุณหภูมิต่ำ
, เราพบคุณในขอบวงขอ photoexcited
srtio3 และอิเล็กตรอนที่มีผลึก srtio3 ที่
วงดนตรีวงการกระจายของอิเล็กตรอนอิสระและหลุม
[ 19 ] การค้นพบของพวกเขาเหล่านี้วงใหม่ให้
โอกาสดีเพื่อความเข้าใจที่ลึกซึ้งของการเปลี่ยนแปลงผู้ให้บริการและคุณสมบัติของเพอรอฟสไกต์ออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์อิเล็กทรอนิกส์
[ 16 ] .
ในนี้เชิญกระดาษสไตล์รีวิว เรารายงานที่จะกว้างแถบ
+
- กว้างช่องว่างเพอรอฟสไกต์ชนิดสารกึ่งตัวนำ srtio3 ktao3
, , batio3 ผลึก และ litao3 ที่นำวงดนตรีและวงดนตรีสุด
วาเลนซ์ สูงสุด ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยเปล่า
d-orbital ของโลหะทรานซิชันและครอบครอง 2p โคจรของออกไซด์
ตามลำดับ ที่อุณหภูมิต่ำ รัตนากรทั้งหมดที่จะแสดงวงดนตรี
กว้างในขณะที่อ่อนแอมาก หรือไม่คุณวงสังเกตที่อุณหภูมิห้อง

หลังจากห่างþการฉายอุณหภูมิห้อง PL
วงเพิ่มในผลึก เติมของสิ่งกระตุ้น
เป็นเพอรอฟสไกต์เซมิคอนดักเตอร์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสังเกต
มีประสิทธิภาพ PL นอกจากนี้เราพบว่า อุณหภูมิที่คุณ
สเปกตรัมของ srtio3 ค่อนข้างแตกต่างจากออกไซด์ของเพอรอฟสไกต์
: ขอบวงคุณเป็นเพียงพบใน srtio3 . กล่าวถึงที่มาของพฤติกรรมเรา

คุณเฉพาะใน srtio3 เซมิคอนดักเตอร์เพอรอฟสไกต์เมื่อเทียบกับอื่น ๆ