BiFeO₃外延薄膜

皮秒级弹道输运

利用逆压电效应激发声学声子并通过电子-声子耦合调控光生载流子输运，实现皮秒级准弹道输运，为高效电子器件设计提供新途径。

Ou, Zhenwei · Peng, Bin Bin · Chu, Weibin · 李哲 · 汪成 · 曾艳 · Chen, Hongyi · 王秋菊 · 董国华 · Qiu, Ruibin · 马理 · 张利利 · 刘晓泽 · 李桃 · 于霆 · 胡忠强 · 王倜 · 刘明 · 徐红星

Advanced Science 2023

参数信息

热载流子准弹道输运长度

340 nm

技术优势

直接观察电子-声子耦合

利用逆压电效应产生声学声子并与光生载流子耦合，首次在 BiFeO₃ 外延薄膜中直接观察到电子-声子耦合对载流子输运的调控。

皮秒级准弹道输运

热载流子准弹道输运长度在 1 ps 内达到 340 nm，表明载流子能在极短时间内实现长距离输运，有利于高速电子器件。

高时空分辨表征方法

提供了一种同时具有时间和空间分辨能力的研究电子-声子相互作用的方法，对设计和改进电子器件具有重要意义。

应用场景

• 超快光电器件：利用皮秒级准弹道输运提升器件响应速度，实现超快光信号处理和高速通信。
• 载流子动力学表征：提供高时空分辨的电子-声子耦合表征手段，用于研究其他材料中的载流子动力学。
• 多铁性器件：利用 BiFeO₃ 的压电和铁电性质实现声学声子对载流子输运的调控，开发多功能器件。