小浓度锗掺杂及Sn、Ge替换CsPbI_3的电光学性质

作者：张登琪; 田汉民; 何全民; 宋小雅; 刘文芳; 王月荣

来源：激光与光电子学进展, 2022, 1-11.

• 全无机钙钛矿
• 带隙
• Ge~(2+)掺杂
• Siesta
• GGA-BLYP

本文基于第一性原理计算软件siesta，计算了全无机钙钛矿材料CsBI_3(B=Pb、Sn、Ge)的结构、电学性质和光学性质。首先，基于GGA-PBE和GGA-PBEsol获得稳定的材料结构。其次，基于GGA-PBE和GGA-BLYP两种密度泛函方法分析了材料的带隙，并且通过改变材料的晶格常数，模拟材料产生应变，对比发现材料的带隙随着晶格常数的增加而增加。此外，在超胞3×3×3 CsPbI_3中少量掺杂1到3个锗，发现材料的带隙会缩小0.7%到3.8%。最后，从光吸收系数可以看出，CsPbI_3和CsGeI_3的吸收系数都接近6×10~5cm~(-1)，但是前者吸收峰值位于350 nm,后者位于410 nm附近，而CsSnI_3的光吸收系数接近4.75×105 cm~(-1)，吸收峰位于350 nm附近。

• 单位
  河北工业大学; 电子信息工程学院