Cs2Te 结构、弹性、电子及输运性质的第一性原理研究
材料科学
2024-05-08 v1
摘要
为了提高电子束的亮度，越来越多地关注在高加速度梯度下运行光电阱的可能性。碘化铋 (Cs2Te) 作为一种广泛使用的光电阱材料，因其较大带隙而被认为能够抗更高的加速度梯度。尽管已知其优势，但该材料的关键性质在理论和实验方面仍大多未知。本文采用第一性原理计算方法，详细阐述了 Cs2Te 的结构、弹性、电子和输运性质。我们发现，Cs2Te 在室温下电子的本征迁移率为 20 cm2/Vs，空穴的迁移率为 2.0 cm2/Vs。这种低迁移率主要受到强极性光声子散射的限制。Cs2Te 还表现出室温下极低的晶格热导率，仅为 0.2 W/(m·K)。基于外部场下的能量收益/损失平衡以及电子-声子散射，我们预测 Cs2Te 在室温下的介电击穿场范围从 ~60 MV/m 到 ~132 MV/m，具体取决于其掺杂水平。我们的结果对于理解 Cs2Te 光电阱在高加速度梯度下运行的可行性具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2405.04398,
title = {A first-principles study of structural, elastic, electronic, and transport properties of Cs2Te},
author = {Gaoxue Wang and Jinlin Zhang and Chengkun Huang and Dimitre A. Dimitrov and Anna M. Alexander and Evgenya I Simakov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.04398},
year = {2024}
}