Substrate-Dependent Photodetection with Functional Nanomaterials

Abstract

Dielektrische Einflüsse auf nanostrukturierte Materialien sind bekannt, jedoch in Bezug auf die Geschwindigkeit der Photodetektion noch kaum erforscht. Diese Arbeit behandelt den Einfluss des Substrates auf die Schaltgeschwindigkeit funktioneller Nanomaterialien am Beispiel von CdSe Quantenpunkten und WSe2 Kristallen und berücksichtigt dabei sowohl die Zeit, die bis zum Erreichen des Gleichgewichtszustandes benötigt wird, als auch das Verhalten des Detektors im instationären (Nicht-Gleichgewichts) Zustand. Ersteres kann Informationen bezüglich des geschwindigkeitsbestimmenden Faktors des Photodetektors liefern, während letzteres die im Detektor vorliegenden Abklingmechanismen aufzeigen kann.

Dielectric influences on nanostructured materials are widely known but hardly explored in terms of the speed of photodetection. This work deals with the influence of the substrate on the speed of response of functional nanomaterials considering CdSe quantum dots and WSe2 crystals as examples, and takes into account both the time required to reach the steady state and the performance of the detector in the transient (non-steady state) condition. The former can provide information regarding the speed limiting factor of the photodetector, while the latter can reveal the decay mechanisms present in the detector.