卤化铅钙钛矿半导体中电迁移率的极限
应用物理
2021-09-14 v1 材料科学
摘要
半导体多晶薄膜制造成本低且可沉积于柔性衬底，然而高性能电子器件通常使用单晶半导体，因其更优的电迁移率与更长扩散长度。本文我们表明，金属-卤化物钙钛矿（MHPs）多晶薄膜的电学性能在室温下接近单晶。结合温度依赖的太赫兹电导测量与 ab initio 计算，我们揭示了 CHNHPbI 单晶与多晶薄膜中电荷散射起源的完整图景。我们表明，电荷载流子与多声子模的 Fr"ohlich 散射是限制迁移率的主导机制，而晶界散射进一步降低了多晶薄膜中的迁移率。我们通过考虑光子重吸收，调和了单晶与薄膜间电荷扩散长度的巨大差异。因此，MHPs 多晶薄膜在太阳能电池以外的器件（包括晶体管与调制器）中展现出巨大前景。
引用
@article{arxiv.2109.05055,
title = {Limits to Electrical Mobility in Lead-Halide Perovskite Semiconductors},
author = {Chelsea Q. Xia and Jiali Peng and Samuel Poncé and Jay B. Patel and Adam D. Wright and Timothy W. Crothers and Mathias Uller Rothmann and Juliane Borchert and Rebecca L. Milot and Hans Kraus and Qianqian Lin and Feliciano Giustino and Laura M. Herz and Michael B. Johnston},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.05055},
year = {2021}
}
备注
33 pages, 4 figures (including the toc figure)