使用完全地球富集组分生长的磷化锌纳米线的非常规截面
材料科学
2025-11-07 v1
摘要
为了实现轻质和柔性的太阳能电池应用，开发直接带隙吸收材料至关重要。此外，为了增强技术的潜在可持续性影响，人们正推动将器件建立在地球富集且容易获取的元素之上。在此，我们报告了仅使用地球富集组分进行Zn3P2纳米线外延生长的研究，使用Sn作为纳米线催化剂，Si (111)作为衬底。我们观察到，纳米线在较低温度下呈现三角形截面，在中间温度下呈现伪五边形截面，而在高温和高V/II比下以孪晶面超晶格构型呈现六边形截面。在低温下，表面晶面被限制成亚稳态构型，由于衬底的对称性而产生三角形形貌；而中间温度则促进了具有较低表面体积比的伪五边形形貌的形成。孪晶面超晶格结构只能在有利于将Sn掺入Zn3P2的条件下观察到，这是在四方结构中形成异孪晶所必需的，即在高温和高磷化氢分压下。这些发现为仅使用地球富集组分将Zn3P2纳米线应用于可持续太阳能收集展示了一条清晰的途径，同时也开辟了利用异孪晶在纳米线内部制造量子阱的新途径。
引用
@article{arxiv.2511.03906,
title = {Unconventional cross sections in zinc phosphide nanowires grown using exclusively earth-abundant components},
author = {Simon Escobar Steinvall and Hampus Thulin and Nico Kawashima and Francesco Salutari and Jonas Johansson and Aidas Urbonavicius and Sebastian Lehmann and Maria Chiara Spadaro and Jordi Arbiol and Silvana Botti and Kimberly A. Dick},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03906},
year = {2025}
}