基于第一性原理的钙钛矿材料空位缺陷研究

• 作者: 周龙 常晶晶 林珍华 苏杰 袁海东 郝跃
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 化学
• 关键词: 钙钛矿材料 空位缺陷 第一性原理 光电器件
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: “钙钛矿光电材料与器件”专栏
• 页码范围: 1048-1056
• 页数: 9页
• 分类号: O649.4
• 字数: 4065字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CO.20191205.1048

摘要

为了获得优异的钙钛矿材料,本文系统地研究有机-无机杂化钙钛矿材料(CH3 NH3 PbI3)的电子结构和光学特性,同时探究了空位缺陷对其光学性质的影响.首先,采用Materials Studio软件构建本征钙钛矿材料的电子结构,并基于广义梯度近似的方法(GGA)和Perdew-Burker-Ernzerhof(PBE)泛函,优化其电子结构并计算本征钙钛矿材料的电学和光学特性.通过采用范德华力修正,解决了密度泛函理论低估带隙的问题,得到准确的带隙.其次,研究不同的空位缺陷(Pb空位和I空位缺陷)对钙钛矿材料的电子结构的影响,并计算其能带、态密度和光学性质.最后通过对比本征钙钛矿材料和空位缺陷的钙钛矿材料特性,从微观机理研究空位缺陷对其光学性质的影响.结果表明:本征钙钛矿材料带隙为1.52 eV,这与实验测得的带隙值基本吻合;同时研究发现Pb空位缺陷会导致钙钛矿呈偏P型材料;I空位缺陷会导致钙钛矿呈偏N型材料.空位缺陷能够有效地改变钙钛矿材料的介电函数和光吸收谱,对于钙钛矿材料的研究及在光电器件领域的应用具有重要的理论价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郝跃	西安电子科技大学微电子学院	312	1866	17.0	25.0
2	林珍华	西安电子科技大学微电子学院	2	0	0.0	0.0
3	常晶晶	西安电子科技大学微电子学院	2	0	0.0	0.0
4	袁海东	西安电子科技大学微电子学院	1	0	0.0	0.0
5	周龙	西安电子科技大学微电子学院	1	0	0.0	0.0
6	苏杰	西安电子科技大学微电子学院	1	0	0.0	0.0