journal article·2009-11-10Open access

Interplay between Order and Disorder in the High Performance of Amorphous Transparent Conducting Oxides

Aron Walsh, Juarez L. F. Da Silva, Su-Huai Wei

Chemistry of Materials· Volume 21· Issue 21

Abstract

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide We demonstrate, using first-principles calculations, that the exceptional behavior of amorphous transparent conducting oxides formed from In, Zn, Ga, and Al cations arises from the preservation of local crystal order in the cation centered polyhedra, which is maintained due to the strong charge transfer to oxygen. While tails of localized states may be created above the valence band, the highly delocalized conduction band remains unperturbed, offering effective n -type conduction despite the existence of long-range structural disorder. This is in direct contrast to the paradigm set by amorphous covalent semiconductors.
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Research context

OpenAlex topics: ZnO doping and properties · Semiconductor materials and devices · Electronic and Structural Properties of Oxides

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

University College London, Department of Chemistry, Materials Chemistry, 3rd Floor, Kathleen Lonsdale Building, London WC1E 6BT, U.K.

Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Caixa Postal 369, São Carlos, 13560-970 SP, Brazil

National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado 80401

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