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Computational prediction and characterization of CuI-based ternary p-type transparent conductors

Michael Seifert, Tomáš Rauch, Miguel A. L. Marques, Silvana Botti

Journal of Materials Chemistry C· Volume 12· Issue 23

Abstract

We report on the ab initio structure prediction of ternary Cu(S,Se)I alloys and characterise the discovered candidate systems for applications as p-type transparent conductors.
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Research context

OpenAlex topics: Chalcogenide Semiconductor Thin Films · Quantum Dots Synthesis And Properties · Copper-based nanomaterials and applications

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Affiliations

Institut für Festkörpertheorie und -optik, Friedrich-Schiller-Universität Jena and European Theoretical Spectroscopy Facility, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena, Germany

Research Center Future Energy Materials and Systems of the Research Alliance Ruhr, Faculty of Mechanical Faculty of Mechanical Engineering and ICAMS, Ruhr University Bochum, Universitätstrasse 150, 44780 Bochum, Germany

European Theoretical Spectroscopy Facility, Germany

Research Center Future Energy Materials and Systems of the Research Alliance Ruhr, Faculty of Physics and ICAMS, Ruhr University Bochum, Universitätstrasse 150, 44780 Bochum, Germany

Funding

Deutsche Forschungsgemeinschaft

References (84)

Show source-provided references
1. Granqvist · Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. · 1993 · 57 · 1910.1007/BF00331211 ↗
2. Liu · Adv. Mater. · 2018 · 30 · 180237910.1002/adma.201802379 ↗
3. Yang · Nat. Commun. · 2017 · 8 · 1607610.1038/ncomms16076 ↗
4. Kateb · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2016 · 145 · 20010.1016/j.solmat.2015.10.014 ↗
5. Liu · Adv. Sci. · 2021 · 8 · 210054610.1002/advs.202100546 ↗
6. Willis · J. Mater. Chem. C · 2021 · 9 · 1199510.1039/D1TC02547C ↗
7. Han · Sci. Rep. · 2016 · 6 · 3898410.1038/srep38984 ↗
8. O'Dwyer · Nat. Nanotechnol. · 2009 · 4 · 23910.1038/nnano.2008.418 ↗
9. Sakamoto · Sci. Rep. · 2018 · 8 · 282510.1038/s41598-018-20978-x ↗
10. Hu · J. Appl. Phys. · 2020 · 128 · 14090210.1063/5.0023656 ↗
11. Liu · Adv. Funct. Mater. · 2020 · 30 · 200262510.1002/adfm.202002625 ↗
12. Grundmann · Phys. Status Solidi A · 2013 · 210 · 167110.1002/pssa.201329349 ↗
13. Chen · Cryst. Growth Des. · 2010 · 10 · 205710.1021/cg100270d ↗
14. Yang · Sci. Rep. · 2016 · 6 · 2193710.1038/srep21937 ↗
15. Storm · APL Mater. · 2020 · 8 · 09111510.1063/5.0021781 ↗
16. Williamson · Chem. Mater. · 2017 · 29 · 240210.1021/acs.chemmater.6b03306 ↗
17. Yang · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2016 · 113 · 1292910.1073/pnas.1613643113 ↗
18. Schein · Appl. Phys. Lett. · 2013 · 102 · 09210910.1063/1.4794532 ↗
19. Ding · IEEE Electron Device Lett. · 2012 · 33 · 175010.1109/LED.2012.2218274 ↗
20. Lee · Nanomaterials · 2021 · 11 · 123710.3390/nano11051237 ↗
21. Choi · J. Mater. Chem. C · 2016 · 4 · 1030910.1039/C6TC03234F ↗
22. Tixier-Mita · Jpn. J. Appl. Phys. · 2016 · 55 · 04EA0810.7567/JJAP.55.04EA08 ↗
23. Liu · Nanoscale Res. Lett. · 2016 · 11 · 28110.1186/s11671-016-1499-1 ↗
24. Yamada · Appl. Mater. Today · 2019 · 15 · 15310.1016/j.apmt.2019.01.007 ↗
25. Nikitine · Philos. Mag. · 1959 · 4 · 110.1080/14786435908238225 ↗
26. Ahn · Sci. Rep. · 2016 · 6 · 2071810.1038/srep20718 ↗
27. Baek · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2020 · 12 · 603710.1021/acsami.9b18507 ↗
28. Christians · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 75810.1021/ja411014k ↗
29. Yu · Small Methods · 2018 · 2 · 170028010.1002/smtd.201700280 ↗
30. Tsiba Matondo · Sol. Energy Mater. · 2021 · 224 · 11101110.1016/j.solmat.2021.111011 ↗
31. Raj · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2019 · 11 · 2425410.1021/acsami.9b05566 ↗
32. Graužinytė · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2019 · 21 · 1883910.1039/C9CP02711D ↗
33. Wang · J. Mater. Chem. A · 2019 · 7 · 1470510.1039/C9TA01456J ↗
34. Shi · Sci. Rep. · 2017 · 7 · 4317910.1038/srep43179 ↗
35. Wang · J. Appl. Phys. · 2011 · 110 · 05490710.1063/1.3633220 ↗
36. Huang · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2012 · 45 · 14510210.1088/0022-3727/45/14/145102 ↗
37. Jaschik · Chem. Mater. · 2019 · 31 · 787710.1021/acs.chemmater.9b01834 ↗
38. Willis · Chem. Mater. · 2023 · 35 · 899510.1021/acs.chemmater.3c01628 ↗
39. M.Seifert , M. A. L.Marques and S.Botti , Effects of hole doping on the electronic and optical properties of transparent conducting copper iodide, 2022 , https://arxiv.org/abs/2212.10855
40. Storm · Phys. Status Solidi RRL · 2021 · 15 · 210021410.1002/pssr.202100214 ↗
41. Ahn · Chem. Mater. · 2022 · 34 · 1051710.1021/acs.chemmater.2c02603 ↗
42. Jain · APL Mater. · 2013 · 1 · 01100210.1063/1.4812323 ↗
43. Amsler · J. Chem. Phys. · 2010 · 133 · 22410410.1063/1.3512900 ↗
44. Goedecker · J. Chem. Phys. · 2004 · 120 · 991110.1063/1.1724816 ↗
45. Yamada · Adv. Funct. Mater. · 2020 · 30 · 200309610.1002/adfm.202003096 ↗
46. Seifert · Phys. Rev. Mater. · 2022 · 6 · 12460110.1103/PhysRevMaterials.6.124601 ↗
47. Krüger · AIP Adv. · 2023 · 13 · 03511710.1063/5.0137091 ↗
48. Schmidt · Sci. Data · 2022 · 9 · 6410.1038/s41597-022-01177-w ↗
49. Huan · Phys. Rev. Lett. · 2013 · 110 · 13550210.1103/PhysRevLett.110.135502 ↗
50. Borlido · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2020 · 22 · 844210.1039/C9CP06942A ↗
51. Sun · Nat. Commun. · 2021 · 12 · 81110.1038/s41467-020-20855-0 ↗
52. Sun · J. Phys. Chem. C · 2022 · 126 · 1501910.1021/acs.jpcc.2c03788 ↗
53. Blöchl · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 1994 · 50 · 1795310.1103/PhysRevB.50.17953 ↗
54. Kresse · Comput. Mater. Sci. · 1996 · 6 · 1510.1016/0927-0256(96)00008-0 ↗
55. Kresse · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 1999 · 59 · 175810.1103/PhysRevB.59.1758 ↗
56. Perdew · Phys. Rev. Lett. · 1996 · 77 · 386510.1103/PhysRevLett.77.3865 ↗
57. Talley · Science · 2021 · 374 · 148810.1126/science.abm3466 ↗
58. Sarmiento-Pérez · Chem. Mater. · 2015 · 27 · 595710.1021/acs.chemmater.5b02026 ↗
59. Schmidt · Adv. Mater. · 2023 · 35 · 221078810.1002/adma.202210788 ↗
60. Perdew · Phys. Rev. Lett. · 2008 · 100 · 13640610.1103/PhysRevLett.100.136406 ↗
61. Sun · Phys. Rev. Lett. · 2015 · 115 · 03640210.1103/PhysRevLett.115.036402 ↗
62. Stevanovicć · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 2012 · 85 · 11510410.1103/PhysRevB.85.115104 ↗
63. Sarmiento-Pérez · J. Chem. Theory Comput. · 2015 · 11 · 384410.1021/acs.jctc.5b00529 ↗
64. Tran · J. Chem. Phys. · 2016 · 144 · 20412010.1063/1.4948636 ↗
65. Bartel · npj Comput. Mater. · 2019 · 5 · 410.1038/s41524-018-0143-2 ↗
66. Hinuma · Comput. Mater. Sci. · 2017 · 128 · 14010.1016/j.commatsci.2016.10.015 ↗
67. Seifert · J. Mater. Chem. C · 2021 · 9 · 1128410.1039/D1TC02554F ↗
68. Vidal · Phys. Rev. Lett. · 2010 · 104 · 05640110.1103/PhysRevLett.104.056401 ↗
69. van Schilfgaarde · Phys. Rev. Lett. · 2006 · 96 · 22640210.1103/PhysRevLett.96.226402 ↗
70. Borlido · J. Chem. Theory Comput. · 2019 · 15 · 506910.1021/acs.jctc.9b00322 ↗
71. Ganose · Nat. Commun. · 2021 · 12 · 222210.1038/s41467-021-22440-5 ↗
72. Ganose · MRS Commun. · 2019 · 9 · 87410.1557/mrc.2019.94 ↗
73. Momma · J. Appl. Crystallogr. · 2011 · 44 · 127210.1107/S0021889811038970 ↗
74. Milius · Mater. Res. Bull. · 1987 · 22 · 149310.1016/0025-5408(87)90214-5 ↗
75. Shannon · Acta Crystallogr. · 1976 · 32 · 75110.1107/S0567739476001551 ↗
76. Sakuma · J. Phys. Soc. Jpn. · 1988 · 57 · 56510.1143/JPSJ.57.565 ↗
77. Ritter · JPhys Energy · 2020 · 2 · 03500410.1088/2515-7655/ab9d8b ↗
78. Cardona · Phys. Rev. · 1963 · 129 · 6910.1103/PhysRev.129.69 ↗
79. https://materialsproject.org/materials/mp-23306 , Data retrieved from the Materials Project for CuI (mp-23306) from database version v2022.10.28
80. Le · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2018 · 115 · 831110.1073/pnas.1803599115 ↗
81. Iraola · Comput. Phys. Commun. · 2022 · 272 · 10822610.1016/j.cpc.2021.108226 ↗
82. Elcoro · J. Appl. Crystallogr. · 2017 · 50 · 145710.1107/S1600576717011712 ↗
83. Zhu · Phys. Rev. X · 2016 · 6 · 031003
84. Vergniory · Nature · 2019 · 566 · 48010.1038/s41586-019-0954-4 ↗