Resolving the Puzzle of Charge Carrier Lifetime in ZnO by Revisiting the Role of Oxygen Vacancy

亚稳态 重组 电荷(物理) 载流子 化学物理 半导体 电子 材料科学 带隙 氧气 俘获 光电子学 载流子寿命 宽禁带半导体 原子物理学 化学 物理 生态学 生物化学 有机化学 量子力学 生物 基因
作者
Yating Yang,Yitong Zhang,Sebastian Fernández-Alberti,Run Long
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:: 1-8 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.3c03195
摘要

Zinc oxide (ZnO) is a wide bandgap prototypical n-type semiconductor due to the presence of intrinsic oxygen vacancies (VO). The VO can readily transfer to the most energetically favorable +2 charged VO (VO2+) by losing two electrons mediated by the metastable VO1+ defect. Nevertheless, the influence of charged VO on the charge dynamics in ZnO and the underlying mechanisms remain elusive. By performing nonadiabatic molecular dynamics simulations of the charge trapping and recombination processes, we show that both VO1+ and VO2+ slow down the nonradiative electron–hole recombination via assisted defect states and, thus, extending charge carrier lifetime compared to pristine ZnO. Our study contributes to identifying the different recombination pathways that take place in VO1+ and VO2+ of n-type ZnO systems, providing useful guidance for designing high-performance ZnO-based devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xpqiu完成签到,获得积分10
刚刚
所所应助way_oz采纳,获得10
1秒前
小雨发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
AAA房地产小王完成签到 ,获得积分10
3秒前
Banananan发布了新的文献求助10
3秒前
徐凯俊完成签到,获得积分10
3秒前
桐桐应助婧婧婧采纳,获得10
4秒前
4秒前
苏寒完成签到 ,获得积分10
5秒前
YTT发布了新的文献求助20
5秒前
可爱的函函应助sherryginyz采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
灌灌灌灌完成签到,获得积分10
9秒前
王人捷应助老鱼吹浪采纳,获得10
10秒前
123完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
阿喆发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
14秒前
14秒前
omyga发布了新的文献求助10
15秒前
斯文败类应助LLL采纳,获得10
15秒前
guo发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
充电宝应助地沙坦采纳,获得10
16秒前
gly完成签到,获得积分10
16秒前
小铃铛完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
曹苍久发布了新的文献求助20
17秒前
20秒前
酷波er应助YTT采纳,获得10
20秒前
20秒前
琉璃苣发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
伯赏汝燕完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7590600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9167975
关于积分的说明 19623557
捐赠科研通 7169582
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267336
关于科研通互助平台的介绍 2432192
邀请新用户注册赠送积分活动 2259551