Universal alignment of hydrogen levels in semiconductors, insulators and solutions

半导体 化学物理 异质结 电介质 材料科学 钝化 带隙 电子结构 氢气储存 纳米技术 计算化学 化学 光电子学 有机化学 图层(电子)
作者
Chris G. Van de Walle,Jörg Neugebauer
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:423 (6940): 626-628 被引量:1214
标识
DOI:10.1038/nature01665
摘要

Hydrogen strongly affects the electronic and structural properties of many materials. It can bind to defects or to other impurities, often eliminating their electrical activity: this effect of defect passivation is crucial to the performance of many photovoltaic and electronic devices1,2. A fuller understanding of hydrogen in solids is required to support development of improved hydrogen-storage systems3, proton-exchange membranes for fuel cells, and high-permittivity dielectrics for integrated circuits. In chemistry and in biological systems, there have also been many efforts to correlate proton affinity and deprotonation with host properties4. Here we report a systematic theoretical study (based on ab initio methods) of hydrogen in a wide range of hosts, which reveals the existence of a universal alignment for the electronic transition level of hydrogen in semiconductors, insulators and even aqueous solutions. This alignment allows the prediction of the electrical activity of hydrogen in any host material once some basic information about the band structure of that host is known. We present a physical explanation that connects the behaviour of hydrogen to the line-up of electronic band structures at heterojunctions.
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
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
梨炒栗子完成签到,获得积分10
1秒前
独特大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
1秒前
哈呵嚯嘿呀完成签到,获得积分10
1秒前
4秒前
4秒前
5秒前
朱祥龙发布了新的文献求助50
7秒前
7秒前
bb发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
tianmengkui完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
牛得滑完成签到 ,获得积分10
10秒前
郑雅柔完成签到 ,获得积分0
10秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
y741应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
jjn应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
小新应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
111发布了新的文献求助10
11秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Mida应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
jjn应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
QZR应助科研通管家采纳,获得30
12秒前
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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 6000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
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 5637553
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4743563
关于积分的说明 14999628
捐赠科研通 4795653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2562146
邀请新用户注册赠送积分活动 1521595
关于科研通互助平台的介绍 1481573