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Cu2ZnSnS4类四元硫族半导体的理论研究——以二元、三元、四元半导体的演化为思路

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陈时友, 龚新高, Aron Walsh, 魏苏淮. 2011: Cu2ZnSnS4类四元硫族半导体的理论研究——以二元、三元、四元半导体的演化为思路, 物理, 40(4): 248-258.
引用本文: 陈时友, 龚新高, Aron Walsh, 魏苏淮. 2011: Cu2ZnSnS4类四元硫族半导体的理论研究——以二元、三元、四元半导体的演化为思路, 物理, 40(4): 248-258.
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CHEN Shi-You, GONG Xing-Gao, Aron Walsh, WEI Su-Huai. 2011: Recent progress in the theoretical study of Cu2ZnSnS4 and related chalcogenide semiconductors, Physics, 40(4): 248-258.
Citation: CHEN Shi-You, GONG Xing-Gao, Aron Walsh, WEI Su-Huai. 2011: Recent progress in the theoretical study of Cu2ZnSnS4 and related chalcogenide semiconductors, Physics, 40(4): 248-258.
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Cu2ZnSnS4类四元硫族半导体的理论研究——以二元、三元、四元半导体的演化为思路

  • 复旦大学物质计算科学教育部重点实验室,上海,200433;华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室,上海,200241

  • 复旦大学物质计算科学教育部重点实验室,上海,200433

  • 伦敦大学学院化学系,伦敦,WC1E 6BT,英国

  • 美国可再生能源国家实验室,科罗拉多,80401,美国

Recent progress in the theoretical study of Cu2ZnSnS4 and related chalcogenide semiconductors

  • 摘要: 在过去60多年中,人们对半导体的研究集中在一元、二元和三元半导体方面,最近,出于寻找新型廉价、环保、高效光伏转换材料的需要,Cu2ZnSnS4类Ⅰ2-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ4型四元硫族半导体吸引了人们越来越多的关注,它在光催化和热电等多方面的应用也不断被发掘.然而,对于这类四元半导体的基本性质,如晶体结构和电子结构,人们知之甚少,很多研究还停留在经验阶段.文章首先简要回顾了这类半导体的由来和在应用方面的最新进展,然后详细介绍了文章作者对这类四元半导体的第一性原理计算研究工作的进展,其中包括:系统研究了这类硫族半导体在从二元向三元再向四元的演化过程中晶体结构和电子能带结构变化的规律,总结了元素成分对其影响的一般趋势,并结合实验结果分析了这类四元半导体晶格结构表征和带隙测量中易于出现的混淆;文章作者还以Cu2ZnSn4为例,考察了这类四元化合物相对二元、三元化合物的相稳定性和本征缺陷性质.文章介绍的研究结果将为一系列Is-II-IV-VI4型四元半导体的深入研究提供基础.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-04-12

Cu2ZnSnS4类四元硫族半导体的理论研究——以二元、三元、四元半导体的演化为思路

  • 复旦大学物质计算科学教育部重点实验室,上海,200433;华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室,上海,200241
  • 复旦大学物质计算科学教育部重点实验室,上海,200433
  • 伦敦大学学院化学系,伦敦,WC1E 6BT,英国
  • 美国可再生能源国家实验室,科罗拉多,80401,美国

摘要: 在过去60多年中,人们对半导体的研究集中在一元、二元和三元半导体方面,最近,出于寻找新型廉价、环保、高效光伏转换材料的需要,Cu2ZnSnS4类Ⅰ2-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ4型四元硫族半导体吸引了人们越来越多的关注,它在光催化和热电等多方面的应用也不断被发掘.然而,对于这类四元半导体的基本性质,如晶体结构和电子结构,人们知之甚少,很多研究还停留在经验阶段.文章首先简要回顾了这类半导体的由来和在应用方面的最新进展,然后详细介绍了文章作者对这类四元半导体的第一性原理计算研究工作的进展,其中包括:系统研究了这类硫族半导体在从二元向三元再向四元的演化过程中晶体结构和电子能带结构变化的规律,总结了元素成分对其影响的一般趋势,并结合实验结果分析了这类四元半导体晶格结构表征和带隙测量中易于出现的混淆;文章作者还以Cu2ZnSn4为例,考察了这类四元化合物相对二元、三元化合物的相稳定性和本征缺陷性质.文章介绍的研究结果将为一系列Is-II-IV-VI4型四元半导体的深入研究提供基础.

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