Electronic band structure, phonons, and exciton binding energies of halide perovskites CsSnCl3, CsSnBr3, and CsSnI3

激子 带隙 结合能 光致发光 声子 直接和间接带隙 晶格常数 价(化学) 凝聚态物理 材料科学 半导体 物理 原子物理学 光学 光电子学 量子力学 衍射
作者
Ling-yi Huang,Walter R. L. Lambrecht
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:88 (16) 被引量:445
标识
DOI:10.1103/physrevb.88.165203
摘要

The halide perovskites CsSn${X}_{3}$, with $X=$ Cl, Br, I, are investigated using quasiparticle self-consistent $GW$ electronic structure calculations. These materials are found to have an ``inverted'' band structure from most semiconductors with a nondegenerate $s$-like valence band maximum (VBM) and triply degenerate $p$-like conduction band minimum (CBM). The small hole effective mass results in high hole mobility, in agreement with recent reports for CsSnI${}_{3}$. The relatively small band gap changes from Cl to Br to I result from the intra-atomic Sn $s$ and Sn $p$ characters of the VBM and CBM, respectively. The latter is also responsible for the high oscillator strength of the optical transition in these direct-gap semiconductors and hence a strong luminescence and absorption. The band gap change with lattice constant is also anomalous. It increases with increasing lattice constant, and this results from the decreasing valence band width due to the decreased Sn $s$ with anion $p$ interaction. It leads to an anomalous temperature dependence of the gap. The changes in band gap in different lower-symmetry crystallographic phases is studied. The exciton binding energy of the free exciton, estimated from the Wannier-Mott exciton theory and the calculated dielectric constants and effective masses, is found to be two orders of magnitude smaller than previously claimed in literature, or of the order of 0.1 meV. The photoluminescence peak previously assigned to the free exciton is instead ascribed to an acceptor bound exciton. The phonons at the $\ensuremath{\Gamma}$ point are calculated as well as the related enhancement of the dielectric constants.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
裴跑跑完成签到,获得积分10
刚刚
苏瑞完成签到,获得积分10
刚刚
搞笑羽球人完成签到,获得积分10
1秒前
BUHUIWAN完成签到 ,获得积分10
1秒前
sunshine完成签到,获得积分10
2秒前
拓跋慕灵完成签到,获得积分10
2秒前
多情如容完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI6应助蒙蒙细雨采纳,获得10
3秒前
111111完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
无敌科研大王完成签到,获得积分10
4秒前
陈熙完成签到 ,获得积分10
4秒前
顾矜应助jiaojiao采纳,获得10
4秒前
syalonyui发布了新的文献求助20
4秒前
il完成签到 ,获得积分10
5秒前
南城完成签到 ,获得积分10
5秒前
国服懒羊羊完成签到,获得积分10
6秒前
Cauchy完成签到,获得积分10
6秒前
YANG完成签到 ,获得积分10
7秒前
谢大喵完成签到 ,获得积分10
7秒前
四辈完成签到,获得积分10
7秒前
12345完成签到,获得积分10
8秒前
开朗成风完成签到 ,获得积分10
8秒前
Diego完成签到,获得积分10
8秒前
蒙蒙细雨完成签到,获得积分10
8秒前
简单晓博完成签到,获得积分10
8秒前
Bailan完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
Nerozhang发布了新的文献求助10
10秒前
今天也要开心完成签到,获得积分10
10秒前
xiaoxixixier完成签到 ,获得积分10
10秒前
Song完成签到 ,获得积分10
10秒前
1281440966完成签到,获得积分10
10秒前
BUHUIWAN关注了科研通微信公众号
10秒前
11秒前
11秒前
xxfsx应助大气黑米采纳,获得10
12秒前
大个应助zy采纳,获得10
12秒前
无畏完成签到,获得积分10
12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
Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry: Links and Feedbacks 1200
A Half Century of the Sonogashira Reaction 1000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
Modern Britain, 1750 to the Present (求助第2版!!!) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5162882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4355956
关于积分的说明 13560837
捐赠科研通 4200975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2304090
邀请新用户注册赠送积分活动 1304063
关于科研通互助平台的介绍 1250390