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Surface and morphological studies of LiNbO3: p-type semiconductivity on stoichiometric surfaces
New Journal of Chemistry ( IF 2.7 ) Pub Date : 2021-08-03 , DOI: 10.1039/d1nj02429a
Luis Henrique da Silveira Lacerda 1 , Miguel Angel San-Miguel 1 , Sergio Ricardo de Lazaro 2
New Journal of Chemistry ( IF 2.7 ) Pub Date : 2021-08-03 , DOI: 10.1039/d1nj02429a
Luis Henrique da Silveira Lacerda 1 , Miguel Angel San-Miguel 1 , Sergio Ricardo de Lazaro 2
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LiNbO3 is a semiconductor material employed in the development of several technological devices and processes. However, its suitability is expanded when p-type semiconductivity is obtained. In this work, density functional theory (DFT) simulations using the B3LYP hybrid functional connect the surface and crystalline morphology of LiNbO3 to its semiconductivity features. Thus, the main low-index surfaces were carefully investigated, presenting the influence of O vacancies on surface stability and structural and electronic features. The results also illustrate the electronic properties of surfaces in terms of band gap, charge carrier stability, and semiconductor type, the latter being dependent on the surface direction. Finally, a large set of possible crystalline morphologies for LiNbO3 is presented, predicting the expected properties for different crystal shapes from the calculated surface properties. A particular behavior is found observing the existence of both p- and n-type semiconductivity in the same morphology.
中文翻译:
LiNbO3 的表面和形态研究:化学计量表面上的 p 型半导体
LiNbO 3是一种用于开发多种技术设备和工艺的半导体材料。然而,当获得 p 型半导体时,它的适用性得到了扩展。在这项工作中,使用 B3LYP 混合泛函的密度泛函理论 (DFT) 模拟将 LiNbO 3的表面和晶体形态与其半导体特性联系起来。因此,仔细研究了主要的低指数表面,展示了 O 空位对表面稳定性以及结构和电子特征的影响。结果还说明了表面在带隙、电荷载流子稳定性和半导体类型方面的电子特性,后者取决于表面方向。最后,大量可能的 LiNbO 晶体形态图 3显示了根据计算出的表面特性预测不同晶体形状的预期特性。观察到 p 型和 n 型半导体在相同形态中的存在,发现了一种特殊的行为。
更新日期:2021-08-19
中文翻译:
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LiNbO3 的表面和形态研究:化学计量表面上的 p 型半导体
LiNbO 3是一种用于开发多种技术设备和工艺的半导体材料。然而,当获得 p 型半导体时,它的适用性得到了扩展。在这项工作中,使用 B3LYP 混合泛函的密度泛函理论 (DFT) 模拟将 LiNbO 3的表面和晶体形态与其半导体特性联系起来。因此,仔细研究了主要的低指数表面,展示了 O 空位对表面稳定性以及结构和电子特征的影响。结果还说明了表面在带隙、电荷载流子稳定性和半导体类型方面的电子特性,后者取决于表面方向。最后,大量可能的 LiNbO 晶体形态图 3显示了根据计算出的表面特性预测不同晶体形状的预期特性。观察到 p 型和 n 型半导体在相同形态中的存在,发现了一种特殊的行为。