孤对电子驱动硫属锑化物半导体的各向异性
材料科学
2022-04-06 v3
摘要
硫化锑 (Sb2S3) 和硒化锑 (Sb2Se3) 已成为薄膜光伏化合物中颇具前景的富产地壳替代材料。这些材料的一个显著特征是其各向异性晶体结构，由准一维 (1D) [Sb4X6]n 带组成。据报道带间相互作用本质上是范德华 (vdW) 作用，因此 Sb2X3 在文献中通常被归类为 1D 半导体。然而，基于第一性原理计算，本文我们表明 Sb2X3 中存在超出 vdW 范围的带间相互作用。根据电子结构分析，各向异性结构的起源与 Sb 5s 孤对电子的立体化学活性有关。我们进一步考察了结构各向异性对电子和光学性质的影响，包括存在用于载流子输运的高维费米面。我们的研究为基于 underlying 晶体各向异性通过器件结构优化 Sb2X3 基太阳能电池性能提供了指导。
引用
@article{arxiv.2109.08117,
title = {Lone pair driven anisotropy in antimony chalcogenide semiconductors},
author = {Xinwei Wang and Zhenzhu Li and Seán R. Kavanagh and Alex M. Ganose and Aron Walsh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.08117},
year = {2022}
}