Semiconducting character of LaN: Magnitude of the bandgap and origin of the electrical conductivity

带隙 材料科学 电子结构 半导体 直接和间接带隙 电子能带结构 密度泛函理论 凝聚态物理 电导率 电阻率和电导率 宽禁带半导体 氮化物 光电子学 化学物理 化学 计算化学 纳米技术 物理 物理化学 量子力学 图层(电子)
作者
Zihao Deng,Emmanouil Kioupakis
出处
期刊:AIP Advances [American Institute of Physics]
卷期号:11 (6) 被引量:8
标识
DOI:10.1063/5.0055515
摘要

Lanthanum nitride (LaN) has attracted research interest in catalysis due to its ability to activate the triple bonds of N$_2$ molecules, enabling efficient and cost-effective synthesis of ammonia from N$_2$ gas. While exciting progress has been made to use LaN in functional applications, the electronic character of LaN (metallic, semi-metallic, or semiconducting) and magnitude of its band gap have so far not been conclusively determined. Here, we investigate the electronic properties of LaN with hybrid density functional theory calculations. In contrast to previous claims that LaN is semi-metallic, our calculations show that LaN is a direct-band-gap semiconductor with a band-gap value of 0.62 eV at the X point of the Brillouin zone. The dispersive character of the bands near the band edges leads to light electron and hole effective masses, making LaN promising for electronic and optoelectronic applications. Our calculations also reveal that nitrogen vacancies and substitutional oxygen atoms are two unintentional shallow donors with low formation energies that can explain the origin of the previously reported electrical conductivity. Our calculations clarify the semiconducting nature of LaN and reveal candidate unintentional point defects that are likely responsible for its measured electrical conductivity.
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
DomeDmom完成签到 ,获得积分10
刚刚
西北望发布了新的文献求助10
刚刚
完美世界应助安静的孤萍采纳,获得10
1秒前
zhuhaot发布了新的文献求助30
1秒前
ljj发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1123334完成签到,获得积分10
2秒前
唐思远完成签到,获得积分10
2秒前
Eine发布了新的文献求助10
3秒前
9C完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
zz完成签到,获得积分10
5秒前
深情安青应助宫冷雁采纳,获得10
5秒前
6秒前
西北望完成签到,获得积分20
6秒前
今后应助tingting372采纳,获得10
6秒前
勤恳擎宇发布了新的文献求助10
7秒前
yangjiafengzi发布了新的文献求助200
7秒前
8秒前
嘟嘟发布了新的文献求助10
9秒前
小陆完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
licheng完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
溪流冲浪发布了新的文献求助10
11秒前
领导范儿应助仄兀采纳,获得10
12秒前
ljj完成签到,获得积分10
12秒前
蔺博涵发布了新的文献求助10
12秒前
宫夏菡完成签到,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
彭于晏应助Master_Ye采纳,获得10
14秒前
yunna_ning完成签到,获得积分0
14秒前
14秒前
李青荣发布了新的文献求助10
14秒前
万能图书馆应助勤恳擎宇采纳,获得10
15秒前
吴应涛发布了新的文献求助10
15秒前
哭泣灯泡应助大胆猕猴桃采纳,获得10
15秒前
15秒前
高分求助中
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 2000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 850
Mineral Deposits of Africa (1907-2023): Foundation for Future Exploration 800
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 800
Learning to Listen, Listening to Learn 570
The Psychology of Advertising (5th edition) 550
Key Questions in Second Language Acquisition 500
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 3873370
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3415602
关于积分的说明 10695179
捐赠科研通 3139870
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1732411
邀请新用户注册赠送积分活动 835401
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 781963