Effect of Cation Cu/Al Ratio and Surface Proximity on the Electronic Structure and Optical Properties of Cu-Rich Cu1+xAl1–xS2–y: A DFT Study

材料科学 电子结构 曲面(拓扑) 结晶学 化学 凝聚态物理 物理 数学 几何学
作者
O. Volniańska,Ł. Kłopotowski
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (42): 18039-18050
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c03712
摘要

In this work, we employ density functional theory to investigate the electronic structure and optical properties of both Cu-rich Cu1+xAl1–xS2–y bulk and quantum dot (QD) crystals. The copper deep acceptor, which substitutes Al (CuAl), is dominant under Cu-rich (Al-poor, S-poor) growth conditions, and in QDs, it may form spontaneously. In the presence of copper at interstitial sites, stable acceptor–donor complexes, such as CuAl–2Cui and CuAl–Cui, can be present, which in turn may be a source of p-type conductivity and optical transitions. CuAl reveals a tendency toward the formation of aggregates and Cu acceptor pairing that may decrease empty energy levels. The lowering acceptor states may also be induced by the formation of a large broad band above the valence band maximum that stems from the increasing concentration of host Cu atoms. We find that CuAl, incorporated in the presence of high concentrations of copper in the host structure, gives rise to photoluminescence (PL) transitions at lower energies, in comparison with PL transitions originating from the impurities in a stochiometric crystal. The effect arises as a result of crystal distortion in the vicinity of the dopant: larger distortions occur in higher Cu/Al ratios and under the surface proximity in QDs as a result of stronger energy relaxations.

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
刚刚
成就宛完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
工藤新一发布了新的文献求助30
3秒前
科研通AI6.1应助陈龙采纳,获得10
4秒前
ding应助爱学习的小霸采纳,获得10
5秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
7秒前
黄陈涛完成签到 ,获得积分10
7秒前
kkongxr发布了新的文献求助10
8秒前
Mcarry发布了新的文献求助10
9秒前
香蕉觅云应助忧郁凡霜采纳,获得10
9秒前
13秒前
13秒前
王一达发布了新的文献求助30
13秒前
青藤之凉发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
77发布了新的文献求助10
16秒前
nnmmuu完成签到,获得积分10
16秒前
悠悠应助青藤之凉采纳,获得10
17秒前
宇称yu完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
研友_Z63G18完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
陈龙发布了新的文献求助10
20秒前
Lucas应助Mcarry采纳,获得10
21秒前
77完成签到,获得积分10
21秒前
yjy123发布了新的文献求助30
22秒前
dany完成签到,获得积分20
22秒前
23秒前
庾楼月宛如昨完成签到 ,获得积分10
23秒前
易相逢完成签到,获得积分20
25秒前
dany发布了新的文献求助10
25秒前
嗯嗯应助fafafa采纳,获得10
25秒前
mark2021完成签到,获得积分10
25秒前
张建凯完成签到,获得积分10
25秒前
慧慧子完成签到,获得积分10
26秒前
灯火阑珊曦完成签到,获得积分10
26秒前
26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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5741788
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5404183
关于积分的说明 15343341
捐赠科研通 4883301
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625012
邀请新用户注册赠送积分活动 1573824
关于科研通互助平台的介绍 1530761