Conductivity via Thermally Induced Gap States in a Polyoxometalate Thin Layer

Autor: Cindy L. Rountree, Amanda Generosi, Barbara Paci, Anna Proust, Qirong Zhu, Claire Mathieu, Nicholas Barrett, Guillaume Izzet, Pierre Gouzerh, Séverine Renaudineau, Ludovic Tortech, Xihui Liang
Přispěvatelé: Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Consiglio Nazionale delle Ricerche [Roma] (CNR), Service de physique de l'état condensé (SPEC - UMR3680), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DIM NanoK, région Ile de France, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN UMR 3685), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Journal of Physical Chemistry C
Journal of Physical Chemistry C, American Chemical Society, 2019, 123, pp.1922-1930
HAL
Journal of Physical Chemistry C, 2019, 123, pp.1922-1930. ⟨10.1021/acs.jpcc.8b08510⟩
Journal of physical chemistry. C 123 (2019): 1922–1930. doi:10.1021/acs.jpcc.8b08510
info:cnr-pdr/source/autori:Zhu Q.; Paci B.; Generosi A.; Renaudineau S.; Gouzerh P.; Liang X.; Mathieu C.; Rountree C.; Izzet G.; Proust A.; Barrett N.; Tortech L./titolo:Conductivity via Thermally Induced Gap States in a Polyoxometalate Thin Layer/doi:10.1021%2Facs.jpcc.8b08510/rivista:Journal of physical chemistry. C/anno:2019/pagina_da:1922/pagina_a:1930/intervallo_pagine:1922–1930/volume:123
ISSN: 1932-7455
1932-7447
Popis: International audience; We report a study of alpha-[P2W18O62]6-, Wells-Dawson polyoxometalate layers deposited on ITO coated glass substrates. A variety of techniques has been used including atomic force microscopy for surface topography characterization, current mapping and current-voltage characteristics, X-ray photoemission spectroscopy for chemical analysis, UV-visible photoemission spectroscopy for determination of band line-ups and energy dispersive X-ray reflectivity for determination of layer thicknesses and scattering length densities. The conditions of film deposition and subsequent thermal annealing strongly affect the film characteristics. In particular, we show that nanostriped films a few tens of nm thick can be obtained in a reproducible manner and that such structuring is accompanied by the appearance of gap-states and by a switch from an insulating to a conductive state. Current-voltage characteristics demonstrate that highly ordered films of K 6 [P 2 W 18 O 62 ] allow electron flow only from ITO to [P2W18O62]6-, thus showing a rectifying effect. Finally, we integrate the POM layer 2 into an organic photovoltaic device and show the conduction through it thanks to favorable band alignment between ITO, the gap states and the active photovoltaic layers.
Databáze: OpenAIRE
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