Band Alignment and Photoresponse of LaFe O3 -Based Heterojunctions
Sheng, Yunwei (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Mirjolet, Mathieu (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Villa Navas, Mario (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Gázquez Alabart, Jaume (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Santiso, José (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Klein, Andreas (Technische Universität Darmstadt)
Fraxedas, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Fontcuberta, Josep (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)

Data:	2023
Resum:	Epitaxial LaFeO3 (LFO)-based photocells, of different thicknesses (50-200 nm) have been grown on cubic LSAT (001) [(LaAlO3)0. 3(Sr2TaAlO6)0. 7] single-crystal substrates, using a La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) bottom electrode and different top electrodes [Pt,Ba0. 95La0. 05SnO3 (BLSO)], to determine their photoresponse. The measured short-circuit photocurrent first increases with LFO thickness and then decreases, and it is larger or smaller, when Pt or BLSO electrodes are used, respectively. The corresponding open-circuit voltage displays the opposite trend, being smaller or larger for Pt and BLSO, respectively, which is in excellent agreement with the electronic band alignments determined by x-ray photoelectron spectroscopy and also consistent with the rectifying character of the dark current-voltage data. It turns out that the films display a complex microstructure containing different variants, strained and relaxed, of the orthorhombic LaFeO3, that evolves with film thickness and entails the presence of strain gradients and, possibly, flexoelectric fields. We discuss these data and propose that the unavoidable grain boundaries between differently textured LaFeO3 crystallites play a significant role on the observed responsivity (2. 6 × 10-4 A W-1), found to be larger than in related LFO-based structures.
Ajuts:	Ministerio de Ciencia e Innovación CEX2019-000917-S Agencia Estatal de Investigación MAT2017-85232-R Agencia Estatal de Investigación PID2020-118479RB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00445 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-579 Agencia Estatal de Investigación PID2019-108573GB-C21 Ministerio de Economía, Industria y Competitividad SEV-2017-0706 Ministerio de Economía y Competitividad BES-2015-075223
Nota:	Altres ajuts: CERCA Programme/Generalitat de Catalunya
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Matèria:	Band alignments ; Bottom electrodes ; Dark current-voltage ; Different thickness ; Electronic band ; Open-circuit voltages ; Photoresponses ; Short-circuit photocurrent ; Single-crystal substrates ; X-ray photoelectrons
Publicat a:	Physical review applied, Vol. 19, Issue 2 (February 2023) , art. 024001, ISSN 2331-7019

DOI: 10.1103/PhysRevApplied.19.024001

Postprint 21 p, 2.1 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats