열 캐리어(HCs)의 느린 냉각은 HC 기반 태양전지, 트랜지스터, 포토디텍터를 구현하는 데 필수적이며, 이는 HCs의 과잉 에너지에 대한 추출 효율을 향상시키기 때문이다. 최근 페로브스카이트가 HC 냉각 시간이 길다는 점에서 주목받고 있으나, 독성 및 낮은 공기 안정성과 같은 문제에 직면해 있다. 여기에서는 초고속 일시 흡수(TA) 분광법을 이용하여 독성이 없고 공기 안정성이 우수하며 높은 캐리어 이동성을 갖는 2D 물질인 박막(몇 층) α-In 2 Se 3에서 HC 동역학을 조사한다. TA 스펙트럼의 라인셰이프 분석은 HC 온도, 밀도, 준페르미 에너지, 밴드갭의 동역학과 더불어 이들 사이의 복잡한 상호작용을 드러낸다. 특히, 약 ≈35 ps의 느린 캐리어 냉각 시간이 관측되며, 이는 전형적인 대부분의 2D 물질보다 현저히 길고 페로브스카이트와 비슷한 수준이다. 관측된 HC 준페르미 에너지의 느린 감쇠를 동반하는 이러한 연장된 HC 냉각은 HC 소자에 상당한 이점을 제공한다. 또한 다체 상호작용, 밴드갭 재정규화, 격자 가열과 같은 핵심 동적 과정들이 규명되었으며, 그로부터 결함-보조 오제르(Auger) 계수와 계면 열전도율을 포함하여 HC 소자 성능에 영향을 미치는 중요 파라미터들이 추출된다. 본 연구는 α-In 2 Se 3의 HC 응용 가능성을 부각할 뿐만 아니라, 그 초고속 광응답에 대한 포괄적인 이해를 제공한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.