First-principles study of bandgap tuning in Ge1−xPbxSe

带隙 兴奋剂 掺杂剂 半导体 材料科学 背景(考古学) 凝聚态物理 宽禁带半导体 电子结构 光电子学 直接和间接带隙 物理 生物 古生物学
作者
Himanshu Lohani
出处
期刊:International Journal of Modern Physics B [World Scientific]
卷期号:32 (07): 1850076-1850076
标识
DOI:10.1142/s0217979218500765
摘要

Narrow bandgap and its tuning are important aspects of materials for their technological applications. In this context group IV VI semiconductors are one of the interesting candidates. In this paper, we explore the possibility of bandgap tuning in one of the family member of this family GeSe by using isoelectronic Pb doping. Our study is first principles based electronic structure calculations of GePbSe. This study reveals that the Ge-p and Se-p states are strongly hybridized in GeSe and shows a gap in the DOS at Ef in GeSe. This gap reduces systematically with simultaneous enhancement of the states in the near Ef region as a function of Pb doping. This leads tuning of the indirect bandgap in GeSe via Pb doping. The results of the indirect bandgap decrement are consistent with the experimental findings. We propose a mechanism where the electrostatic effect of dopant Pb cation could be responsible for these changes in the electronic structure of GeSe.

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