铋与锑基卤氧化物及硫卤化物作为潜在光电材料的研究

在过去十年中，基于 ns$^2$ 阳离子（如 Pb$^{2+}$ 与 Sn$^{2+}$）的卤化物已成为最令人振奋的新型光电材料类别之一，混合钙钛矿太阳能吸收体即为例证。这些材料不仅在某些情况下展现出前所未有的性能，而且似乎以其意外特性开辟了新天地，例如对缺陷的极端容忍性。然而，由于这类材料出现相对较晚，仍有许多化合物尚未被充分探索。在此，我们使用一致的第一性原理方法评估了一系列铋/锑氧卤化物与硫卤化物，以确定其性质并获知趋势。基于这些计算，我们识别出由三类化合物组成的子集，其作为太阳能吸收体、透明导体与辐射探测器可能颇具前景。讨论了它们的电子结构、与晶体几何的关联，以及对带边色散与载流子有效质量的影响。