BaCuChF (Ch=S, Se, Te) p型透明导体的缺陷物理
材料科学
2015-05-20 v1
摘要
利用密度泛函理论计算、自洽热力学模拟以及多种实验技术，研究了BaCuChF中的本征点缺陷、缺陷复合体和氧杂质。BaCuChF中的非故意p型导电性可由价带中具有跃迁能级的铜空位的存在来解释。这些受主型缺陷部分被带隙深处具有跃迁能级的施主型硫属空位所补偿。硫属空位还导致了在BaCuSF和BaCuSeF中实验观察到的亚带隙光致发光、光吸收和持续光电导。在热力学平衡下，铜空位和硫属空位均具有低形成焓，且很可能在彼此之间以及与氟间隙原子形成缺陷复合体。计算得出的BaCuChF中费米能级钉扎范围很窄，且靠近价带顶。这使得BaCuChF成为适用于光电器件的透明p型接触层，但阻碍了使用该材料制备透明薄膜晶体管的尝试。与氧相关的缺陷不影响体相BaCuChF的性质，但表面氧化使自由空穴的平均自由程降低了近一个数量级。
引用
@article{arxiv.1010.2772,
title = {Defect physics of BaCuChF (Ch=S, Se, Te) p-type transparent conductors},
author = {A. Zakutayev and J. Tate and G. Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.2772},
year = {2015}
}
备注
28 pages, 5 figures