Tailoring light holes in β−Ga2O3 via anion-anion antibonding coupling

偶像 物理 离子 各向异性 材料科学 带隙 凝聚态物理 结晶学 化学 光学 计算机科学 量子力学 程序设计语言
作者
Ke Xu,Qiaolin Yang,Wenhao Liu,Rong Zhang,Zhi Wang,Jiandong Ye
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:110 (23)
标识
DOI:10.1103/physrevb.110.235208
摘要

A significant limitation of wide-band-gap materials is their low hole mobility related to localized holes with heavy effective masses (mh*). We identify in low-symmetric wide-band-gap compounds an anion-anion antibonding coupling (AAAC) effect as the intrinsic factor behind hole localization, which explains the extremely heavy mh* and self-trapped hole (STH) formation observed in gallium oxide (β−Ga2O3). We propose a design principle for achieving light holes by manipulating AAAC, demonstrating that specific strain conditions can reduce mh* in β−Ga2O3 along c* from 4.77 m0 to 0.38 m0, making it comparable to the electron mass (0.28 m0) while also slightly suppressing the formation of self-trapped holes, evidenced by the reduction in the formation energy of hole polarons from −0.57 to −0.45 eV under tensile strain. The light holes show significant anisotropy, potentially enabling two-dimensional transport in bulk material. This study provides a fundamental understanding of hole mass enhancement and STH formation in novel wide-band-gap materials and suggests new pathways for engineering hole mobilities. locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon Physics Subject Headings (PhySH)Electrical conductivityElectronic structurePolaronsSemiconductorsDensity functional theory
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
sisi发布了新的文献求助10
刚刚
SYLH应助Clay采纳,获得10
1秒前
我服有点黑完成签到,获得积分10
1秒前
gyeary完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ommphey发布了新的文献求助40
2秒前
YY发布了新的文献求助10
2秒前
枫叶完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
默默白桃完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
小何尖尖角完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
领导范儿应助pewqkm采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
archaea完成签到,获得积分10
6秒前
天真的迎天完成签到,获得积分10
6秒前
222完成签到,获得积分20
7秒前
彭于彦祖应助风趣的祥采纳,获得30
8秒前
8秒前
SciGPT应助张嘉伟采纳,获得10
8秒前
8秒前
coolplex发布了新的文献求助10
8秒前
814791097完成签到,获得积分10
8秒前
222发布了新的文献求助10
9秒前
赘婿应助YY采纳,获得10
9秒前
gyeary发布了新的文献求助10
9秒前
Raino完成签到,获得积分10
9秒前
诚心青曼发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
lsq完成签到,获得积分10
11秒前
123发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
赘婿应助cloudss采纳,获得10
12秒前
欣欣发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Wlin完成签到,获得积分10
13秒前
Ken发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
诺和针® 32G 4mm 说明书(2023年2月23日) 1000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
Machine Learning in Chemistry The Impact of Artificial Intelligence 500
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Quantum Computing for Quantum Chemistry 500
Thermal Expansion of Solids (CINDAS Data Series on Material Properties, v. I-4) 470
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3899130
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3443786
关于积分的说明 10831488
捐赠科研通 3168423
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1750687
邀请新用户注册赠送积分活动 846174
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 789065