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Limits for n-type doping in In2O3 and SnO2: A theoretical approach by first-principles calculations using hybrid-functional methodology

Agoston, Peter ; Koerber, Christoph ; Klein, Andreas ; Puska, Martti J. ; Nieminen, Risto M. ; Albe, Karsten (2010)
Limits for n-type doping in In2O3 and SnO2: A theoretical approach by first-principles calculations using hybrid-functional methodology.
In: Journal of Applied Physics, 108 (5)
doi: 10.1063/1.3467780
Artikel, Bibliographie

Dies ist die neueste Version dieses Eintrags.

Kurzbeschreibung (Abstract)

The intrinsic n-type doping limits of tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3) are predicted on the basis of formation energies calculated by the density-functional theory using the hybrid-functional methodology. The results show that SnO2 allows for a higher n-type doping level than In2O3. While n-type doping is intrinsically limited by compensating acceptor defects in In2O3, the experimentally measured lower conductivities in SnO2-related materials are not a result of intrinsic limits. Our results suggest that by using appropriate dopants in SnO2 higher conductivities similar to In2O3 should be attainable.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2010
Autor(en): Agoston, Peter ; Koerber, Christoph ; Klein, Andreas ; Puska, Martti J. ; Nieminen, Risto M. ; Albe, Karsten
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Limits for n-type doping in In2O3 and SnO2: A theoretical approach by first-principles calculations using hybrid-functional methodology
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: September 2010
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of Applied Physics
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 108
(Heft-)Nummer: 5
DOI: 10.1063/1.3467780
URL / URN: http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v108/i5/p053511_s1
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Kurzbeschreibung (Abstract):

The intrinsic n-type doping limits of tin oxide (SnO2) and indium oxide (In2O3) are predicted on the basis of formation energies calculated by the density-functional theory using the hybrid-functional methodology. The results show that SnO2 allows for a higher n-type doping level than In2O3. While n-type doping is intrinsically limited by compensating acceptor defects in In2O3, the experimentally measured lower conductivities in SnO2-related materials are not a result of intrinsic limits. Our results suggest that by using appropriate dopants in SnO2 higher conductivities similar to In2O3 should be attainable.

Freie Schlagworte: ab initio calculations, density functional theory, electrical conductivity, indium compounds, semiconductor doping, semiconductor materials, tin compounds
Zusätzliche Informationen:

SFB 595 Cooperation C2, D3

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
Zentrale Einrichtungen
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: 12 Apr 2014 15:20
Letzte Änderung: 03 Jul 2024 09:00
PPN:
Sponsoren: We acknowledge the financial support through the Sonderforschungsbereich 595 “Fatigue of functional materials” of the Deutsche Forschungsgemeinschaft and the Academy of Finland through the center of Excellence Program �2006–2011�., Moreover, this work was made possible by grants for computing time at CSC computing facilities in Espoo, Finland, and FZ-Juelich., We also acknowledge financial support through a bilateral travel program funded by the German foreign exchange server �DAAD�.
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