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Band structure of indium oxide: Indirect versus direct band gap

Erhart, Paul ; Klein, Andreas ; Egdell, Russell G. ; Albe, Karsten (2022)
Band structure of indium oxide: Indirect versus direct band gap.
In: Physical Review B, 2007, 75 (15)
doi: 10.26083/tuprints-00021099
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

The nature of the band gap of indium oxide is still a matter of debate. Based on optical measurements the presence of an indirect band gap has been suggested, which is 0.9 to 1.1eV smaller than the direct band gap at the Γ point. This could be caused by strong mixing of O 2p and In 4d orbitals off Γ. We have performed extensive density functional theory calculations using the LDA+U and the GGA+U methods to elucidate the contribution of the In 4d states and the effect of spin-orbit coupling on the valence band structure. Although an indirect band gap is obtained, the energy difference between the overall valence band maximum and the highest occupied level at the Γ point is less than 50 meV. It is concluded that the experimental observation cannot be related to the electronic structure of the defect free bulk material.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2022
Autor(en): Erhart, Paul ; Klein, Andreas ; Egdell, Russell G. ; Albe, Karsten
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Band structure of indium oxide: Indirect versus direct band gap
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2022
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2007
Verlag: American Physical Society
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review B
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 75
(Heft-)Nummer: 15
Kollation: 4 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00021099
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/21099
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichungsservice
Kurzbeschreibung (Abstract):

The nature of the band gap of indium oxide is still a matter of debate. Based on optical measurements the presence of an indirect band gap has been suggested, which is 0.9 to 1.1eV smaller than the direct band gap at the Γ point. This could be caused by strong mixing of O 2p and In 4d orbitals off Γ. We have performed extensive density functional theory calculations using the LDA+U and the GGA+U methods to elucidate the contribution of the In 4d states and the effect of spin-orbit coupling on the valence band structure. Although an indirect band gap is obtained, the energy difference between the overall valence band maximum and the highest occupied level at the Γ point is less than 50 meV. It is concluded that the experimental observation cannot be related to the electronic structure of the defect free bulk material.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-210991
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Materialmodellierung
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C2: Atomistische Computersimulationen von Defekten und deren Bewegung in Metalloxiden
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D3: Funktion und Ermüdung oxidischer Elektroden in organischen Leuchtdioden
Hinterlegungsdatum: 19 Apr 2022 13:30
Letzte Änderung: 20 Apr 2022 05:50
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