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Role of copper interstitials in CuInSe₂: First-principles calculations

Pohl, Johan ; Klein, Andreas ; Albe, Karsten (2011)
Role of copper interstitials in CuInSe₂: First-principles calculations.
In: Physical Review B, 84 (12)
doi: 10.1103/PhysRevB.84.121201
Artikel, Bibliographie

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Formation enthalpies and migration barriers of copper interstitials and Frenkel pairs in CuInSe₂ (CIS) are determined by first-principles calculations within density functional theory using the nonlocal screened exchange Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE06) functional. Interstitials occur on four symmetrically inequivalent sites with formation enthalpies of 0.17–0.38 eV, which are much lower than previously reported values based on local approximations. A direct interstitial and indirect interstitialcy diffusion mechanism with migration barriers as low as 0.22 and 0.34 eV are identified. The results provide evidence that the fast interstitial diffusion of copper is important for understanding metastabilities, Fermi-level pinning at interfaces, electric-field-induced creation of p-n junctions, and widely varying experimentally measured diffusion coefficients in CIS devices.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2011
Autor(en): Pohl, Johan ; Klein, Andreas ; Albe, Karsten
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Role of copper interstitials in CuInSe₂: First-principles calculations
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2011
Verlag: American Physical Society
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review B
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 84
(Heft-)Nummer: 12
Kollation: 4 Seiten
DOI: 10.1103/PhysRevB.84.121201
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Kurzbeschreibung (Abstract):

Formation enthalpies and migration barriers of copper interstitials and Frenkel pairs in CuInSe₂ (CIS) are determined by first-principles calculations within density functional theory using the nonlocal screened exchange Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE06) functional. Interstitials occur on four symmetrically inequivalent sites with formation enthalpies of 0.17–0.38 eV, which are much lower than previously reported values based on local approximations. A direct interstitial and indirect interstitialcy diffusion mechanism with migration barriers as low as 0.22 and 0.34 eV are identified. The results provide evidence that the fast interstitial diffusion of copper is important for understanding metastabilities, Fermi-level pinning at interfaces, electric-field-induced creation of p-n junctions, and widely varying experimentally measured diffusion coefficients in CIS devices.

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
Hinterlegungsdatum: 02 Aug 2024 12:40
Letzte Änderung: 02 Aug 2024 12:40
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