我们发现由具有$s^2$电子构型的阳离子的各种氧化物组成的层状材料，$XY_2$ O $_4$，$X$ =In或Sc，$Y$ =Ga，Zn，Al，Cd和/或Mg，表现出各向同性的电子有效质量，其可以通过对相应的单阳离子氧化物组分的电子有效质量进行平均来获得。这种效应是由于由{ \it all}阳离子的s态和氧p态形成的导带的混合性质。此外，所观察到的不敏感性的电子有效质量的氧配位和扭曲的阳离子-氧链表明，类似的行为可以预期在技术上重要的非晶态。这些发现大大拓宽了作为高效透明导体主体的材料范围。
英文摘要：
We find that layered materials composed of various oxides of cations with $s^2$ electronic configuration, $XY_2$O$_4$, $X$=In or Sc, $Y$=Ga, Zn, Al, Cd and/or Mg, exhibit isotropic electron effective mass which can be obtained via averaging over those of the corresponding single-cation oxide constituents. This effect is due to a hybrid nature of the conduction band formed from the s-states of {\it all} cations and the oxygen p-states. Moreover, the observed insensitivity of the electron effective mass to the oxygen coordination and to the distortions in the cation-oxygen chains suggests that similar behavior can be expected in technologically important amorphous state. These findings significantly broaden the range of materials as efficient transparent conductor hosts.
High electrical conducting deep-ultraviolet-transparent oxide semiconductor La-doped SrSnO3 exceeding ~3000 S cm-1
La掺杂的SrSnO 3（LSSO）是一种带隙约为4.6eV的深紫外透明导电氧化物。由于LSSO可以异质外延生长在更宽的带隙衬底上，例如MgO（Eg ~ 7.8eV），因此LSSO被认为是作为DUV透明电极的良好候选者。然而，LSSO薄膜的电导率低于1000 S cm^-1，这很可能是由于La离子在LSSO晶格中的低溶解度。本文报道了用脉冲激光沉积法在MgO衬底上制备出带隙约为4.6 eV的高导电（>3000 S cm^-1）LSSO薄膜，并在真空中进行了简单的退火处理。通过X射线衍射和扫描透射电子显微镜分析，我们发现在退火过程中发生了横向晶粒生长，这提高了La离子的激活速率，导致载流子浓度（3.26 x 10^20 cm^-3）和霍尔迁移率（55.8 cm ^2 V^-1 s^-1）显著提高。本发明的DUV透明氧化物半导体将可用作用于开发透射和/或发射DUV光的光电子器件的透明电极。
Effects of hole doping on the electronic and optical properties of transparent conducting copper iodide
碘化锌铜作为p型半导体在透明电子学和透明热电学中的应用引起了越来越多的关注。技术应用的关键一步是通过掺杂提高碘化铜（CuI）的导电性，而不会降低透明度。最近的一项高通量计算研究表明，碘位点上的硫族元素取代可以作为浅受体。根据计算预测，最近在实验室中实现了碘位点上的氧、硫和硒取代掺杂，然而，这表明在技术应用的道路上仍然存在一些实验挑战。我们在这里通过{ \it ab initio}计算研究了此类取代对CuI电子和光学性质的影响。我们的研究结果表明，硫和硒掺杂是最好的候选人，以获得一个可控的空穴浓度的增加，同时保持在可见光和高空穴迁移率的透明度。
Limitations of In$_2$O$_3$ as a transparent conducting oxide
Sn掺杂的In $_2$ O $_3$或ITO是最广泛使用的透明导电氧化物。我们使用第一性原理计算来研究由于声子或带电缺陷介导的自由载流子吸收对其透明性的限制。我们发现，声子辅助的间接吸收的主要贡献是由于发射（而不是吸收）的声子，这解释了为什么该过程是相对不敏感的温度。这种间接吸收过程的波长依赖性可以用幂律来描述。由带电缺陷或杂质介导的间接吸收也是不可避免的，因为需要掺杂以获得导电性。在高载流子浓度下，通过自由载流子的筛选变得重要。我们发现当杂质浓度大于10 $^{20}$ cm $^{-3}$时，带电杂质辅助吸收大于声子辅助吸收。这两个过程的光子能量依赖性的差异可以通过能带结构效应来解释。
Computationally-driven, high throughput identification of CaTe and Li$_\textrm{3}$Sb as promising candidates for high mobility $p$-type transparent conducting materials
Boron phosphide as a \emph{p}-type transparent conductor: optical absorption and transport through electron-phonon coupling
磷化硼是一种具有高空穴迁移率的透明导电材料。这一承诺源于其低空穴有效质量。然而，BP具有相对小的2 eV间接带隙，这将影响其透明度。在这项工作中，我们计算研究了间接间隙的光吸收和声子限制的电子输运，以量化磷化硼作为\emph{p}型透明导体的潜力。我们发现，在可见光谱中，声子介导的间接光吸收很弱，并且在室温下，声子限制的空穴迁移率非常高（约900 cm $^2$ /Vs）。这种特殊的流动性来自低空穴有效质量和极声子模式的非常弱的散射的组合。我们合理化的弱散射的磷化硼相比，氧化物的离子键。我们认为这可能是\emph{p}型透明导电应用的非氧化物的一般优点。使用我们计算的属性，我们评估的透明导体的品质因数磷化硼，并表明，它超过了一个数量级，建立\emph{p}型透明导体，确认这种材料的潜力。
Rapid Atmospheric Vapor Deposition of H:In2O3 Transparent Conducting Oxide Thin Films
University of Oxford（牛津大学）；University of Surrey（萨里大学）；National Taiwan University（台湾大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Univ. Toulouse, CNRS, Toulouse INP, LGC（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，图卢兹第三工业大学，化学实验室）
Identification of high-reliability regions of machine learning predictions in materials science using transparent conducting oxides and perovskites as examples
Hopping versus bulk conductivity in transparent oxides: 12CaO.7Al2O3
对钙铝石基氧化物[Ca 12 Al 14 O 32]{2+}（2 e-）的第一性原理计算揭示了其高导电性的机理。这种材料的电子和光学性质的详细比较与最近发现的新的透明导电氧化物，H掺杂的UV激活的Ca 12 Al 14 O 33，使我们得出结论，在[Ca 12 Al 14 O 32]{2+}（2 e-）的增强的导电性是通过消除的库仑阻塞的载流子。这导致从掺杂H的UV辐照的Ca 12 Al 14 O33中的库仑能隙的变程跳跃行为转变为[Ca 12 Al 14 O32]{2+}（2 e-）中的体电导。此外，在[Ca_（12）Al_（14）O_（32）]{2+}（2 e-）中获得的导电电子的高度离域性表明，它不能被归类为最初建议的钙钛矿。
One-reactor vacuum and plasma synthesis of transparent conducting oxide nanotubes and nanotrees: from single wire conductivity to ultra-broadband perfect absorbers in the NIR
一维纳米材料的最终开发还需要开发可扩展的、高产率的、均质的和环境友好的方法，以满足设计中的功能纳米材料的制造要求。在这篇文章中，我们展示了真空和等离子体一反应器的方法，用于合成太阳能和光电子学中的基本共同元素，即透明导电电极，但以纳米管和纳米树结构的形式。虽然该工艺是通用的，可用于各种TCO和宽带隙半导体，但我们在本文中重点关注铟掺杂氧化锡（ITO），因为它在以前的应用中得到了最大的扩展。该协议结合了广泛应用的沉积技术，如热蒸发形成的有机纳米线作为1D和3D软模板，多晶层的磁控溅射沉积，并通过简单的退火在温和的真空条件下的模板的去除。调整工艺变量以控制ITO纳米管和纳米树的化学计量、形态和排列。四探针表征揭示了ITO纳米树的改进的横向连接性，并且应用于单个纳米管显示出低至3.5 +/- 0.9 x 10-4 Ω.cm的折射率，该值与单晶对应物相当。在UV-VIS范围内的漫反射率和透射率的评估证实了作为强散射层工作的随机光学介质的支撑ITO纳米管的可行性。形成ITO纳米树的进一步能力为实际应用开辟了道路，作为NIR中的超宽带吸收剂。这些ITO纳米结构的低电阻率和光学特性为它们在LED、IR屏蔽、能量收集、纳米传感器和光电化学应用中的应用开辟了道路
Combining physical models with dynamically acquired experimental information for the optimization of multicomponent NASICON fast ionic conductors in a self-driving laboratory
University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Bakar Institute of Digital Materials for the Planet, UC Berkeley（加州大学伯克利分校巴克拉星球数字材料研究所）；Vanderbilt University（范德堡大学）
Challenging the $p$-type Paradigm: Intrinsic $n$-type Mobility in Antiferromagnetic Cr$_2$O$_3$
Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；Institute of Condensed Matter and Nanosciences, Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学凝聚态物质与纳米科学研究所）；European Theoretical Spectroscopy Facility, Institute of Condensed Matter and Nanosciences, Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学凝聚态物质与纳米科学研究所欧洲理论光谱设施）；WEL Research Institute（WEL研究院）
通过第一性原理玻尔兹曼输运方程计算，发现 Cr₂O₃ 中电子迁移率在宽温度范围内高于空穴迁移率，证明其本征为 n 型，并揭示迁移率不对称性源于价带的有效质量大和多谷特征。
