Material Design of Green-Light-Emitting Semiconductors: Perovskite-Type Sulfide SrHfS<sub>3</sub>
作者:Kota Hanzawa、Soshi Iimura、Hidenori Hiramatsu、Hideo Hosono
DOI:10.1021/jacs.8b13622
日期:2019.4.3
semiconductors possessing (i) a deep conduction band minimum (CBM) and a shallow valence band maximum (VBM), (ii) good controllability of electronic conductivity and carrier polarity, and (iii) a directly allowed band gap corresponding to green emission. We focus on early transition metal ( eTM)-based perovskites. The eTM cation's high and stable valence state makes its carrier controllability easy,
当前发光器件面临的一个问题是缺少适合绿色发射的材料。为了克服这个问题,我们探索了具有 (i) 深导带最小值 (CBM) 和浅价带最大值 (VBM),(ii) 电子电导率和载流子极性良好可控性,以及 (iii) 直接允许的带隙的半导体对应绿色排放。我们专注于基于早期过渡金属 (eTM) 的钙钛矿。eTM 阳离子的高价态和稳定的价态使其载流子可控性变得容易,并且 eTM 的非键合 d 轨道和阴离子的 p 轨道构成深 CBM 和浅 VBM,分别有利于 n 型和 p 型掺杂。为了获得直接带隙,我们应用了一种方案,将在区域边界处构成 VBM 的带折叠到 CBM 出现的区域中心。正交晶系 SrHfS3 被选为候选者。掺杂镧 (La) 的电导率从 6 × 10-7 调整到 7 × 10-1 S·cm-1,掺杂磷 (P) 的电导率调整到 2 × 10-4 S·cm-1。同时,主要载流子极性通过 La 掺杂控制为