Sb$_2$S$_3$中的强电子-声子耦合与载流子自俘获
材料科学
2023-08-14 v2
摘要
硫化锑（SbS）是一种储量丰富且无毒的材料，正被研究用于太阳能转换应用。然而，它仍存在功率转换效率低和开路电压损失大的问题，这通常被归因于点缺陷、界面缺陷或陷阱态。近来，自俘获激子被提出作为性能损失的微观起源。通过使用第一性原理方法，我们证明了SbS表现出强电子-声子耦合，这导致当温度从10K升高到300K时吸收边发生200 meV的大幅重整化，并形成一个准一维电子极化子，该极化子在晶体结构的带状方向上离域，而在带间方向上局域。计算得到的67 meV极化子形成能与实验测量值吻合良好，表明自俘获激子很可能通过电子极化子的介导而形成。我们的结果证明了在锑硫族半导体家族中系统性研究电子-声子耦合与极化子形成对于光电子应用的重要性。
引用
@article{arxiv.2210.05907,
title = {Strong electron-phonon coupling and carrier self-trapping in Sb$_2$S$_3$},
author = {Yun Liu and Julia Wiktor and Bartomeu Monserrat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05907},
year = {2023}
}
备注
4 figures