利用 3 族元素对 Mg$_3$Sb$_2$ 进行有效 $n$ 型掺杂
材料科学
2019-01-10 v2
摘要
近期在 MgSb 中发现的高热电性能，关键得益于该材料 型掺杂的成功，后者是在富 Mg 生长条件下实现的，通常以硫族元素（Se、Te）作为外源掺杂剂。利用第一性原理缺陷计算，我们此前预测通过在 MgSb 中掺杂 La 而非 Se 或 Te 可实现更高的电子浓度（ cm）。后续实验表明，La 掺杂的 MgSbBi 中的自由电子浓度确实超过了 Te 掺杂材料中的浓度。在此，我们进一步研究 MgSb 的 型掺杂，并预测除 La 外，其他 3 族元素（Sc、Y）也同样可作为有效的 型掺杂剂；Y 与 La 效果相当，而 Sc 稍差。总体而言，我们发现掺杂任意 3 族元素都应导致比掺杂硫族元素更高的自由电子浓度。
引用
@article{arxiv.1810.08321,
title = {Effective $n$-type Doping of Mg$_3$Sb$_2$ with Group-3 Elements},
author = {Prashun Gorai and Eric S. Toberer and Vladan Stevanovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.08321},
year = {2019}
}