สารกึ่งตัวนำเพอร์รอฟสไกต์แบบไฮบริดอินทรีย์-อนินทรีย์ได้รับความสนใจอย่างมากเนื่องจากคุณสมบัติทางแสงและอิเล็กทรอนิกส์ที่ยอดเยี่ยม และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในเซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์โฟโตอิเล็กโทรเคมี เลเซอร์ และไดโอดเปล่งแสง (นำ) ในบรรดาสารเหล่านี้ นำ ที่ใช้เพอร์รอฟสไกต์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้ ซีเอช₃เอ็นเอช₃พีบีอาร์₃) ได้กลายเป็นพื้นที่วิจัยที่มีแนวโน้มสูงมากในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม สถานะดักจับ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ส่วนต่อประสาน) จำกัดประสิทธิภาพและความเสถียรของ นำ เพอร์รอฟสไกต์อย่างรุนแรง สถานะที่มีพลังงานเฉพาะที่ภายในช่องว่างแถบพลังงานเหล่านี้จะดักจับและปล่อยตัวพาประจุ ทำให้ลดความคล่องตัวของตัวพาประจุ เพิ่มการรวมตัวใหม่แบบไม่แผ่รังสี และนำไปสู่การลดลงของประสิทธิภาพของอุปกรณ์ สถานะดักจับใน นำ เพอร์รอฟสไกต์ส่วนใหญ่เกิดจากขอบเกรน ข้อบกพร่องภายใน และปฏิสัมพันธ์ที่ส่วนต่อประสาน ตัวอย่างเช่น ข้อบกพร่องเฉพาะจุด เช่น ช่องว่างของฮาโลเจนและช่องว่างในตำแหน่ง A, ตำแหน่งผิดปกติของตะกั่ว-ฮาโลเจน และช่องว่างระหว่างฮาโลเจน สามารถทำให้เกิดการสูญเสียแบบไม่แผ่รังสีได้ ช่องว่างของฮาโลเจนจะสร้างตำแหน่งที่มีประจุบวก ทำให้เกิดสถานะข้อบกพร่องในช่องว่างพลังงาน ส่งผลให้ดักจับอิเล็กตรอนและทำให้โฮลเป็นกลาง นำไปสู่การรวมตัวใหม่ของอิเล็กตรอนและโฮลโดยอาศัยกับดัก ซึ่งลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลงอย่างมาก
ก่อนหน้านี้ หวู และคณะได้ให้หลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับกับดักดังกล่าวในฟิล์มบางของเมทิลแอมโมเนียมตะกั่วไอโอไดด์เพอร์รอฟสไกต์โดยใช้สเปกโทรสโกปีโฟโตอิเล็กตรอนอัลตราไวโอเลต ในทางกลับกัน ฮาโลเจนที่มากเกินไปในสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การก่อตัวของชั้นผิวที่อุดมไปด้วยฮาโลเจน ส่งผลให้เกิดผลกระทบในการป้องกันตัวเอง ส่งเสริมการสร้างเอ็กซิตอน และเพิ่มอัตราการรวมตัวใหม่แบบแผ่รังสี การรวมตัวใหม่แบบไม่แผ่รังสีที่ได้รับความช่วยเหลือจากกับดักเป็นปัจจัยสำคัญที่นำไปสู่การสูญเสียประสิทธิภาพการส่องสว่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความหนาแน่นของตัวพาประจุต่ำ นอกจากจะส่งเสริมการรวมตัวใหม่แล้ว สถานะที่ถูกดักจับยังอาจกลายเป็นช่องทางสำหรับการเคลื่อนที่ของไอออน ซึ่งยิ่งทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เสื่อมลง ปัญหาสำคัญอีกประการหนึ่งคือความไม่สมดุลของการฉีดตัวพาประจุในไดโอดเปล่งแสงเพอร์รอฟสไกต์ ซึ่งนำไปสู่การสะสมของตัวพาประจุที่ส่วนต่อประสาน กระตุ้นให้เกิดการรวมตัวใหม่แบบไม่แผ่รังสีและการดับแสงอย่างมาก เพื่อแก้ไขปัญหานี้ การปรับสมดุลความคล่องตัวของพาหะระหว่างชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนและชั้นการขนส่งโฮลได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการรับประกันการฉีดพาหะที่สมดุลภายในไดโอดเปล่งแสงเพอร์รอฟสไกต์ ยิ่งไปกว่านั้น การเคลื่อนที่ของไอออนที่ขับเคลื่อนด้วยสนามไฟฟ้าทำให้ปัญหาเหล่านี้รุนแรงขึ้น นำไปสู่พฤติกรรมที่ผิดปกติ เช่น ฮิสเทอรีซิสของกระแสไฟฟ้า ฮิสเทอรีซิสของกระแส-แรงดัน ขั้วของอุปกรณ์ที่สลับได้ และค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสถิตที่สูงผิดปกติ การเคลื่อนที่ของไอออนยังทำให้การก่อตัวและการกระตุ้นของสถานะดักจับรุนแรงขึ้น ทำให้ผลเสียต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์เพิ่มมากขึ้น
ก่อนหน้านี้ทีมวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า การทำให้เสถียรโดยใช้สารประกอบออร์กาโนคลอไรด์ (เช่น โคลีนคลอไรด์) สามารถยับยั้งการเคลื่อนที่ของไอออนและลดสถานะดักจับใน นำ เพอร์รอฟสไกต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงเสถียรภาพทางสเปกตรัมและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ งานวิจัยล่าสุดได้ยืนยันถึงประสิทธิภาพของกลยุทธ์การทำให้เสถียรของข้อบกพร่องในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์โดยการลดสถานะดักจับและการเคลื่อนที่ของไอออน ตัวอย่างเช่น ซู และคณะ ได้แสดงให้เห็นถึงการสร้าง นำ เพอร์รอฟสไกต์สีน้ำเงินเข้มที่มีความเสถียรของสีโดยใช้การปรับแต่งด้วยสารประกอบออร์กาโนคลอไรด์ โดยกุญแจสำคัญคือการลดสถานะดักจับและการเคลื่อนที่ของไอออน ในทำนองเดียวกัน ยุน และคณะ ได้ชี้ให้เห็นถึงความท้าทายที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของไอออนและสถานะดักจับใน นำ เพอร์รอฟสไกต์ซีเซียมตะกั่วโบรไมด์สีน้ำเงิน และเสนอให้ใช้ไฮดราซีนไฮโดรโบรไมด์สำหรับการปรับแต่งองค์ประกอบเพื่อควบคุมระดับข้อบกพร่องและลดการเชื่อมต่อโฟนอน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ อย่างไรก็ตาม งานวิจัยเหล่านี้ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การปรับแต่งวัสดุและไม่ได้สำรวจพลวัตของตัวพาที่ส่วนต่อประสานโดยตรงหรือวิเคราะห์การรวมตัวใหม่ที่เกิดจากกับดักในเชิงปริมาณ นอกจากนี้ แม้ว่ากลยุทธ์การลดข้อบกพร่องจะแสดงให้เห็นว่าสามารถยับยั้งการเคลื่อนที่ของไอออนได้ แต่ผลกระทบต่อความสมดุลของการฉีดประจุยังคงต้องได้รับการศึกษาอย่างละเอียดต่อไป
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติเฉิงกงในไต้หวัน นำโดย จุง-ฟาง กัว ได้ใช้เทคนิคสเปกโทรสโกปีแบบแอดมิตแทนซ์ (การรับเข้า สเปกโทรสโกปี) เพื่อตรวจสอบสถานะดักจับ (ติดกับดัก รัฐ) พลวัตของส่วนต่อประสาน (อินเทอร์เฟซ พลวัต) และพลวัตของตัวพาประจุ (ผู้ให้บริการ พลวัต) ในไดโอดเปล่งแสง (นำ) ที่ใช้สารประกอบเพอร์รอฟสไกต์ ซีเอช₃เอ็นเอช₃พีบีอาร์₃ โดยศึกษาว่าการลดข้อบกพร่องด้วยโคลีนคลอไรด์ช่วยปรับปรุงพลวัตของตัวพาประจุที่ส่วนต่อประสานได้อย่างไร เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบพฤติกรรมทางไฟฟ้าของอุปกรณ์ได้ ซึ่งเผยให้เห็นว่าสถานะดักจับมีอิทธิพลต่อความจุ การฉีดตัวพาประจุ และกระบวนการรวมตัวกันใหม่ (การรวมตัวใหม่) อย่างไร ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของอุปกรณ์ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการลดข้อบกพร่องอย่างมีประสิทธิภาพช่วยยับยั้งการรวมตัวกันใหม่แบบไม่แผ่รังสี (ไม่แผ่รังสี การรวมตัวใหม่) ลดการเคลื่อนย้ายของไอออน และทำให้การฉีดและการขนส่งประจุมีความสมดุลมากขึ้น เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบเหล่านี้ จึงได้ทำการหาและประเมินค่าความจุที่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า ความสัมพันธ์ระหว่างความสว่าง ความจุ และแรงดันไฟฟ้า และความจุที่ขึ้นอยู่กับความถี่ การวิเคราะห์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่ผ่านการปรับสภาพแล้วมีความหนาแน่นของกับดักลดลง การโพลาไรเซชันของไอออนถูกยับยั้ง และการรวมตัวกันใหม่แบบแผ่รังสีเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นการยืนยันถึงการปรับปรุงพลวัตของตัวนำที่ส่วนต่อประสาน เมื่อเปรียบเทียบกับการศึกษาครั้งก่อนๆ ที่เน้นไปที่แนวโน้มประสิทธิภาพของอุปกรณ์และลักษณะทางไฟฟ้าเพิ่มเติมเป็นหลัก บทความนี้มุ่งเน้นไปที่กระบวนการวิเคราะห์เชิงวินิจฉัยโดยอาศัยสเปกโทรสโกปีของแอดมิตแทนซ์ การวิเคราะห์ได้ขยายไปสู่ฟังก์ชันการตอบสนองที่แยกตามความถี่และการทำแผนที่บริเวณไบแอส และการตอบสนองของกับดักอิเล็กตรอนนั้นสามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจนจากส่วนประกอบของไอออนที่ช้ากว่า ซึ่งให้คำอธิบายเชิงกลไกมากขึ้นสำหรับการสะสมประจุ การรวมตัวกันใหม่ และความเสถียร
