Composition dependence of defect energies and band alignments in the Cu(In1−xGax)(Se1−ySy)2 alloy system

接受者 材料科学 黄铜矿 合金 异质结 分析化学(期刊) 微晶 带偏移量 带隙 费米能级 半导体 价(化学) 凝聚态物理 光电子学 化学 价带 冶金 量子力学 物理 电子 有机化学 色谱法
作者
M. Turcu,I. Kötschau,Uwe Rau
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:91 (3): 1391-1399 被引量:117
标识
DOI:10.1063/1.1432126
摘要

The composition dependence of defect energies in polycrystalline Cu(In1−xGax)(Se1−ySy)2 chalcopyrite thin films is investigated by admittance spectroscopy of ZnO/CdS/chalcopyrite heterojunctions. We determine the band alignments within the polycrystalline Cu(In1−xGax)(Se1−ySy)2 semiconductor system using the energy position of the dominant acceptor state as a reference level. Upon alloying CuInSe2 with S the activation energy of the acceptor increases from 300 meV to approximately 380 meV in CuIn(Se0.4S0.6)2. A similar result holds when using Cu(In1−xGax)(Se1−ySy)2 with x≈0.3. In contrast, the acceptor activation energy remains essentially unchanged in the Cu(In1−xGax)Se2 alloy system over the whole composition range 0⩽x⩽1. Taking the acceptor energy as reference, we find a valence band offset ΔEV=−0.23 eV between CuInSe2 and CuInS2. The same valence band offset is found between Cu(In0.7Ga0.3)Se2 and Cu(In0.7Ga0.3)S2. In contrast, the combination CuInSe2/CuGaSe2 displays ΔEV below 0.04 eV. Our results indicate that a bulk reference level exists in the Cu(In1−xGax)(Se1−ySy)2 semiconductors which sets the band structure on a common energy scale, thus establishing the natural band lineups within the alloy system automatically. This conclusion is sustained by our finding that the position of the Fermi level at the CdS/chalcopyrite interface exhibits a constant energy distance to the acceptor level. The concentration of bulk acceptors is in addition correlated to the open circuit voltage losses of heterojunction solar cells.

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
ding应助kamisama采纳,获得10
1秒前
康康完成签到 ,获得积分10
1秒前
melisa完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
眼睛大的靖仇完成签到,获得积分10
2秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
王腾锐发布了新的文献求助10
3秒前
拾柒完成签到,获得积分10
3秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
充电宝应助端庄的过客采纳,获得10
3秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
v0id应助yzp111采纳,获得10
3秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Ruan发布了新的文献求助10
4秒前
DW应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
一只蓉馍馍完成签到,获得积分10
5秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得50
5秒前
深情的黎云完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
哈哈哈应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
anon发布了新的文献求助10
6秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
可爱的函函应助花生采纳,获得10
6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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7752031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9299224
关于积分的说明 20251093
捐赠科研通 7334298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310097
关于科研通互助平台的介绍 2461526
邀请新用户注册赠送积分活动 2322867