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黄铁矿薄膜中的载流子输运:无序诱导的变程跳跃

材料科学 2021-06-22 v2

摘要

本文研究了黄铁矿(FeS2)薄膜中p型导电的起源以及导致低载流子迁移率的机制。对采用三种不同方法制备的多晶和纳米结构薄膜进行了温度依赖的电阻率测量。无论采用何种制备方法,薄膜均具有高空穴密度和低迁移率。确定其电荷输运机制在近室温下为最近邻跳跃(NNH),而在较低温度下为空穴通过局域态的莫特型变程跳跃(VRH)。密度泛函理论(DFT)预测,硫空位诱导的局域缺陷态将位于带隙内,且电荷保持在缺陷周围局域化。数据表明,黄铁矿薄膜中的电子性质(包括跳跃输运)可与硫空位相关缺陷相关联。该结果为黄铁矿薄膜的电子性质及其对电荷输运的影响提供了见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.08401,
  title  = {Charge Carrier Transport in Iron Pyrite Thin Films: Disorder Induced Variable Range Hopping},
  author = {Sudhanshu Shukla and Sinu Mathew and Hwan Sung Choe and Manjusha Chugh and Thomas D. Kuhne and Hossein Mirhosseini and Xiong Qihua and Junqiao Wu and Thirumalai Venkatesan and Thirumany Sritharan and Joel W. Ager},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08401},
  year   = {2021}
}

备注

22 pages, 7 Figures, Supplementary Information