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J-GLOBAL ID：201902284795802162   整理番号：19A1415346

Cu_2XSnS_4(X=Be,Mg,Ca,Mn,Fe,Ni)の電子的および光学的性質と固有欠陥対の影響【JST・京大機械翻訳】

Electronic and optical properties of Cu₂XSnS₄ (X = Be, Mg, Ca, Mn, Fe, and Ni) and the impact of native defect pairs

著者 (2件)： Chen Rongzhen (Department of Materials Science and Engineering, KTH Royal Institute of Technology, SE-100 44 Stockholm, Sweden) ,  Persson Clas (Department of Materials Science and Engineering, KTH Royal Institute of Technology, SE-100 44 Stockholm, Sweden)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 121  号： 20  ページ： 203104-203104-9  発行年： 2017年 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Cu_2ZnSnS_4におけるカチオン無秩序の減少または制御は,主にアンチサイト対(Cu_Zn-+Zn_Cu+)の低い形成エネルギーと補償されたCu空孔(V_Cu-+Zn_Cu+)のために主要な課題である。Cu_2XSnS_4(CXTS,X=Be,Mg,Ca,Mn,Fe,Ni)の電子的および光学的性質と欠陥対の影響を,密度汎関数理論内の第一原理法を用いて研究した。計算により,これらの化合物は,Cu_2CaSnS_4を除いて,kesteriteまたはスタンナイト正方晶相のいずれかにおいて成長することができることがわかった。それは,その三方晶相においても不安定であると思われる。正方晶相では,全ての6つの化合物は,良好な吸収係数α(ω)だけでなく,光起電力応用に適した電子バンド構造,適切なバンドギャップエネルギーE_gを有していた。しかしながら,欠陥対(Cu_X+X_Cu)と(V_Cu+X_Cu)の形成は,これらの化合物の問題であり,特に,~0.3eVのオーダーの形成エネルギーを持つアンチサイト対を考慮する。(Cu_X+X_Cu)対は,典型的にΔE_g≒0.1~0.3eVによってエネルギーギャップを狭くするが,Cu_2NiSnS_4に対しては,錯体は局在化したギャップ内状態をもたらす。(Cu_X+X_Cu)の低い形成エネルギーにより,高濃度のアンチサイト対からの無秩序化を避けることは困難であると結論した。しかし,Cu_2BeSnS_4における欠陥濃度は,他の化合物と比較して,かなり低い(典型的なデバイス動作温度で~10~4倍)ことが期待される。これは,二つのアンチサイト原子が異なるサイズを持つCu_2BeSnS_4における大きな緩和効果によって部分的に説明される。欠点は,より強い緩和がバンドギャップ狭まりに強い影響を及ぼすことである。したがって,アンチサイト対の減少を試みる代わりに,ギャップエネルギーを安定化するために,(V_Cu+X_Cu)または他の欠陥により(Cu_X+X_Cu)を補償することを試みた。Copyright 2019 AIP Publishing LLC All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： バンドギャップ ,  空格子点 ,  カチオン ,  光起電力 ,  *光学的性質 ,  密度汎関数法 ,  錯体 ,  吸収係数 ,  正方晶系 ,  第一原理 ,  三方晶系
準シソーラス用語： 無秩序化 ,  局在化 ,  形成エネルギー ,  無秩序性 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 半導体結晶の電子構造  (BM02060N) ,  半導体の格子欠陥  (BK12040Q)

タイトルに関連する用語 (8件)： Mg ,  Ca ,  Mn ,  Fe ,  Ni ,  電子 ,  光学的性質 ,  固有欠陥