研发报告详细内容

理解带隙的新方法?

      材料来源:原创

一个国际科学家团队在《物理评论B》上发表了一篇论文,给出了一种关于理解半导体带隙的新思路。他们认为,他们的研究结果对所有半导体都有重大影响,尤其是对光电器件。

 

人们早就知道,无序会对ZnSnN2及其密切相关材料的带隙产生重大影响。但研究人员Robert Makin、Krystal York、Steven Durbin和Roger Reeves提出,相比我们目前所知的可能还有更多的未知领域。

 

研究小组从地球上丰富的元素三元化合物ZnSnN2(一种在光伏领域具有潜在应用价值的材料)入手,将精力集中在量化Zn、Sn阳离子亚晶格的无序程度(以反位缺陷的形式)上。他们能够证明,带隙能量不仅可以在两个先前确定的值之间持续调整,实际上还可以使其归零甚至变负——对应于导带和价带的倒转。

 

随后,他们将注意力转向了包括GaN在内的二元化合物。在这里,他们通过实验证明,通过利用他们所说的"结构图案"及其与无序和化学计量学的关系,在这些材料中也可以达到同样的效果。

 

他们并不满足于此,他们扩展了该模型,表明它对混合过氧化物甲基碘化铵(MAPbI3)、纳米多孔石墨烯,甚至对多孔或无定形的硅样品都有预测能力。

 

他们认为,他们的发现对所有半导体都有重大影响,在这些半导体中,合金化通常是调整带隙的标准方法,以满足特定器件应用的要求。

 

'Revisiting semiconductor band gaps through structural motifs: An Ising model perspective' by Robert A. Makin et al; Phys. Rev. B 102, 115202, 8th September 2020


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