磷化锌的本征缺陷与可掺杂性
材料科学
2012-03-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磷化锌（）有可能成为廉价且高效太阳能电池的基础材料。其在这方面的应用受到对该材料进行 n 型掺杂困难的限制。为了理解其背后的机制，我们利用广义 Kohn-Sham 理论，并采用 Heyd、Scuseria 和 Ernzerhof（HSE）杂化泛函处理交换与关联作用，研究了磷化锌中本征点缺陷的能量学和电子结构。我们利用新颖的“微扰外推”方法，将计算成本高昂的 HSE 泛函扩展到这种大规模缺陷体系。根据计算，带电磷间隙缺陷在 n 型 中的形成能非常低，并充当“电子陷阱”，抵消了预期的掺杂效果，并将费米能级拉回 p 型区域。这与实验观察到的电导率随磷分压升高而增加的趋势，以及在富锌生长条件下 n 型掺杂取得部分成功的结果相一致。
引用
@article{arxiv.1203.0584,
title = {Intrinsic Defects and Dopability of Zinc Phosphide},
author = {Steven Demers and Axel van de Walle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.0584},
year = {2012}
}