Sn-Nb 复杂氧化物中源于特征晶体结构的位点选择性氧空位形成
材料科学
2020-12-25 v1
摘要
二价锡氧化物作为新型 p 型氧化物半导体备受关注，其对于实现未来氧化物电子器件至关重要。近来，p 型 Sn2Nb2O7 与 SnNb2O6 得以开发；然而，其实用化需通过降低缺陷浓度来提升空穴迁移率。本工作中，我们研究了可能降低空穴生成效率与空穴迁移率的氧空位之形成，与 Sn-Nb 复杂氧化物中晶体结构之间的关联。X 射线衍射的扩展 X 射线吸收精细结构谱与 Rietveld 分析揭示，两种铌锡酸盐中均优先在连接 Sn 离子的 O 位形成氧空位。此外，在 p 型 Sn2Nb2O7 中发现 Sn 离子周围存在大量氧空位，从而表明氧空位对低空穴生成效率的影响。氧空位形成对晶体结构的依赖可由基于键价和与 Debye 温度评估的 Sn-O 键强度阐明。两种 Sn-Nb 复杂氧化物的键强度差异通过具有非对称电子密度分布的 Sn2+ 的空间位阻相关联。这表明，为防止 p 型 Sn2+ 氧化物中氧空位的形成，聚焦于 Sn 离子周围局域结构的材料设计十分重要。
引用
@article{arxiv.2012.12921,
title = {Site-Selective Oxygen Vacancy Formation Derived from the Characteristic Crystal Structures of in Sn-Nb complex Oxides},
author = {Akane Samizo and Makoto Minohara and Naoto Kikuchi and Kyoko K. Bando and Yoshihiro Aiura and Ko Mibu and Keishi Nishio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12921},
year = {2020}
}
备注
23 pages, 5 figures except TOC image