Charge transfer at hybrid inorganic-organic interfaces
有机掺杂剂经常用于表面掺杂无机半导体。由此产生的杂化无机-有机材料在先进的功能材料和半导体器件中具有至关重要的作用。本文从理论上研究了杂化硅分子界面的电荷转移。这个想法是过滤出最好的分子受体掺杂硅与空穴密度高达1013 cm-2。在这里，我们使用的组合算法合并化学硬度方法和第一性原理DFT和GW计算。我们首先使用化学硬度法，这是简单和快速缩小我们的搜索分子掺杂剂。然后，对于最乐观的候选人，我们进行第一性原理DFT计算，并讨论GW校正的必要性。这种筛选方法是相当普遍的，适用于其他混合接口。
2016-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Pentacene and Tetracene Molecules and Films on H/Si(111): Level Alignment from Hybrid Density Functional Theory
杂化有机-无机半导体界面的电子性质强烈依赖于有机/无机组分中电子载流子能级的排列。在目前的工作中，我们从第一性原理理论的两个典型的有机-无机半导体界面，单重态裂变材料并四苯和并五苯在H/Si（111），使用全电子杂化密度泛函理论解决这种能级排列。对于H/Si（111）上的孤立并四苯，发现了类I型异质结（Si上的最低能量电子和空穴态），对于孤立并五苯，分子和半导体价带边都是简并的。对于单层膜，我们展示了如何构建具有多达1，192个原子的超晶胞几何形状，从而最大限度地减少无机表面和有机单层膜之间的应变。基于这些模型，我们预测形成的II型异质结（Si上的电子态，空穴状的状态上的有机物种）的并苯，表明在有机和无机成分之间的界面处的电荷分离是有利的。本文讨论了从第一性原理中找到合适的低能界面几何结构的弱键合有机分子和无机衬底上的膜所需的步骤，这是任何计算水平对齐预测的必要先决条件。
2020-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals semiconductor InSe plastifies by phase transformation
该研究结合机器学习深度势原子模拟、高分辨率实验与理论，揭示范德华半导体 InSe 在面外压缩下经未被识别的马氏体相变实现塑性化，为可变形无机半导体设计提供新方向。
2023-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Direct evidence and atomic-scale mechanisms of reduced dislocation mobility in an inorganic semiconductor under illumination
University of Toronto（多伦多大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Peking University（北京大学）
本研究通过实验和模拟揭示了光照射下无机半导体中位错运动减缓的原子机制，为调控半导体机械性能提供了新思路。
2026-02-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Mixtures of quasi-two and three dimensional hybrid organic-inorganic semiconducting perovskites for single layer LED
报道了简单合成的准二维（准2D）疏水钙钛矿半导体的新共混物，其用于高性能发光二极管（LED），其由于激子能量转移效应而起作用。这些材料是2D、准2D和三维（3D）杂化有机-无机半导体（HOIS）的自组装共混物。此外，首次显示，3D钙钛矿和未质子化胺的粗混合提供了类似的半导体。本文报道的HOIS基于有机阳离子CH 3 NH3+、CH 3（CH 2）7 CH =CH（CH 2）8 NH3+或C6 H5 CH 2CH 2NH 3+和由PbX 42-阴离子（X=I、Br、Cl）形成的无机网络。HOIS在室温下表现出强束缚激子态，其具有增加的振子强度，可通过简单的卤化物取代来调节。HOIS共混物表现出能量转移效应，其中不同带隙能量（Eg）的相邻纳米颗粒将光能转移到具有最低Eg的纳米颗粒;这里建议的发光机制。LED制造通过疏水混合物的单次沉积实现，降低了器件复杂性、成本和降解性。即使在光下也观察到LED的二极管行为，尽管其光伏和光电导准2D和3D分量。LED器件在不利的实验室条件下暴露超过四个月，显示出稳定的光发射。对这类准2D/3D HOIS混合物的进一步研究有望产生新型量子电子器件。
2016-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Excitons and singlet fission at hybrid inorganic-organic semiconductor interfaces
本研究探讨了氢钝化硅衬底对晶体并四苯层激子的影响，发现界面杂化导致单重态激子产生层间电荷转移特性，从而抑制单态裂变，并改变单重态-三重态能隙和激子结合能。
2023-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Conductivity Along Lateral Homojunction Interfaces of Atomically Thin Semiconductors
异质结构中材料之间界面处的能带重新排列可以产生独特的电子特性和非平凡的低维电荷态。在单层和多层MoS $_2$的同质结中，厚度依赖的能带结构意味着能带重新排列的可能性和一个新的界面电荷态，其性质与隔离层不同。在这份报告中，我们使用扫描光电流显微镜和沿界面施加源漏偏压的栅依赖运输探测界面电荷状态。在界面处观察到的增强的光响应归因于能带弯曲。具有MoS $_2$单层-多层界面的材料的有效电导率被证明高于独立的MoS $_2$单层或多层的材料的有效电导率。一个经典的异质结构模型被构造来解释在界面处的电性能。我们的工作表明，在过渡金属二硫属化物单层/多层界面的能带工程可以提高复合单层和多层器件的纵向电导和场效应迁移率。
2016-12-12 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput optical absorption spectra for inorganic semiconductors
光吸收光谱是材料最基本的特性之一，相关应用范围从材料识别到能量收集和光电子学。然而，目前缺乏实验和计算光谱的数据库。在这项研究中，我们设计了一个光学吸收光谱的计算工作流程，并将模拟光谱集成到材料项目中。利用密度泛函理论，我们计算了1000多种不同晶体结构和化学性质的固体化合物的频率依赖性介电函数和相应的吸收系数。计算的光谱显示出良好的协议，量化的皮尔逊相关性的高值，与实验结果时，应用从HSE功能的带隙校正。在光谱中证明计算的准确性表明，该工作流程可以应用于筛选具有特定光学特性的材料的研究。
2022-09-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Performance of periodic EOM-CCSD for band gaps of inorganic semiconductors and insulators
本研究用周期性EOM-CCSD方法计算12种前三行无机半导体和绝缘体的带隙，经收敛分析与校正后得到误差指标，发现低成本的分区EOM-MP2性能与之相当。
2023-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Chirality-induced magnetoresistance in hybrid organic-inorganic perovskite semiconductors
National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；Renewable and Sustainable Energy Institute, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校可再生能源与可持续能源研究所）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Center for Hybrid Organic Inorganic Semiconductors for Energy（能源混合有机无机半导体中心）
研究通过手性诱导自旋选择性效应在混合有机-无机钙钛矿半导体中实现超过100%的室温磁电阻，揭示了手性结构与自旋输运的关系。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Identifying Plastic Inorganic Semiconductors Requires More Rigorous Criteria
School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学化学化工学院）
本研究以层状GeSe为例，发现其力学响应依赖方向、尺寸和加载条件，单一测试不足以判定塑性，提出需多方向、多尺度、多模式的系统评估框架，并强调建立更严格统一标准的重要性。
2026-10-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
MaPBI3 and 2D hybrid organic inorganic perovskite based microcavities employing periodic, aperiodic and disordered photonic structures and with the possibility of light-induced tuning
无机-有机钙钛矿半导体由于其显著的光学性质而变得越来越令人感兴趣，例如高光致发光量子产率和在宽波长范围内显示光学增益的可能性。我们在这里模拟了嵌入MaPBI 3和2D混合有机无机钙钛矿半导体的微腔，通过将这种活性层嵌入周期性，非周期性和无序的光子结构之间。我们已经仔细考虑了所采用的所有材料的折射率色散，例如二氧化硅、二氧化钛和钙钛矿层。此外，通过采用光致变色聚合物，即基于二芳基乙烯的聚酯pDTE，我们已经设计了一个微腔与光致调谐的腔模式是可能的。
2021-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coherent Exciton-Lattice Dynamics in a 2D Metal Organochalcogenolate Semiconductor
本研究通过光谱与理论计算揭示二维杂化半导体AgSePh中激子-声子耦合的复杂性，识别强耦合模式及非谐性来源，为工程化杂化振动相互作用提供方向。
2023-10-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A van der Waals pn heterojunction with organic/inorganic semiconductors
由二维（2D）材料形成的范德华（vanderWaals，vdW）异质结由于其优异的电学/光学性质和器件应用而引起了极大的关注。然而，目前的2D异质结主要限于原子晶体，并且很少探索混合有机/无机结构。在这里，我们制造混合二维异质结构与p型二辛基苯并噻吩并噻吩（C8-BTBT）和n型二硫化钼。我们发现，用VDW外延方法可以在单层MoS 2上生长出少层C8-BTBT分子晶体，其界面原始，厚度可控，可降至单层。C8-BTBT/MoS 2垂直异质结器件的操作是高度可调的偏置和栅极电压之间的三个不同的制度：界面复合，隧穿和阻塞。在室温下，PN结表现出类似二极管的特性，整流比高达105。我们的器件还表现出光伏响应，功率转换效率为0.31%，光响应度为22 mA/W。通过广泛的材料组合，这种混合2D结构将为光电子器件提供可能性，而这些光电子器件是不可能由单独的成分制成的。
2015-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plastic inorganic Sn2BiS2I3 semiconductor enabled deformable and flexible electronic tongue for heavy metal detection
Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Key Lab of Ultra-Precision Intelligent Instrumentation, Ministry of Industry Information Technology（工业和信息化部超精密智能仪器重点实验室）
本研究开发了一种基于Sn2BiS2I3的柔性电子舌，用于高灵敏度重金属检测，其具有优异的线性和抗干扰性能，检测限优于传统方法。
2025-12-28 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Genome-Guided Interpretable Screening of Phase-Stable, Lead-Free Double Perovskite Absorbers for All-Inorganic Semiconductors, Sensors, and Photovoltaics with DFT-Validated Design Rules
Research and Analysis Institute, RAI Initiative Ltd（拉伊倡议有限公司研究与分析研究所）；Bangladesh University of Textiles（孟加拉国纺织大学）；Universiti Putra Malaysia（马来西亚博特拉大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；University of Évora（埃武拉大学）；Daffodil International University（达富迪尔国际大学）；University of Idaho（爱达荷大学）；North Carolina A&T State University（北卡罗来纳州立农业技术大学）
提出一种基因组引导、物理信息驱动的框架，通过四个可解释描述符家族解码热力学稳定性和光电行为，结合机器学习与DFT验证，从13088种无铅组分中筛选出5种相稳定半导体。
2026-05-21 cond-mat.mtrl-sci
A many-body perturbation theory approach to energy band alignment at the crystalline tetracene-silicon interface
本文采用非自洽GW近似的多体微扰理论、轨道弛豫校正与线势方法，准确计算晶体并四苯-硅界面的能带对齐，发现其由动态介电屏蔽与界面偶极子层共同决定，并强调了交换关联效应的关键作用。
2022-06-10 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Tight-binding description of inorganic lead halide perovskites in cubic phase
针对无机卤化铅钙钛矿能带结构特性，提出基于sp3d5s*基组的标准经验紧束缚模型，实现了与DFT计算的高精度拟合，为低成本原子级模拟钙钛矿纳米结构提供了有效方法。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Over what length scale does an inorganic substrate perturb the structure of a glassy organic semiconductor?
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
该研究以有机半导体DSA-Ph气相沉积玻璃为对象，结合掠入射X射线散射实验与分子动力学模拟，发现硅、金衬底可在约8 nm尺度上扰动其分子堆积，沉积温度还会影响界面层外的玻璃结构。
2026-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Surface Plasmon Enhanced Strong Exciton-Photon Coupling in Hybrid Inorganic-Organic Perovskites Nanowires
在半导体微腔中操纵强的光-物质相互作用是发展高性能激子极化激元器件的关键，在下一代全固态量子技术中具有巨大的潜力。在这项工作中，我们报告了表面等离子体增强强激子-光子相互作用的CH 3 NH3 PbBr 3钙钛矿纳米线。在室温下，在混合介质-绝缘体-金属波导腔中，在激子共振附近观察到特征的反交叉行为，表明Rabi分裂能量高达~ 560 meV。激子-光子耦合强度增强因子约为1.4倍，这主要归因于表面等离子体激元诱导的局域激发场重新分布。此外，系统地研究了纳米线和绝缘体尺寸对激子-光子相互作用的影响。这些结果为实现极高的耦合强度提供了新的途径，并推动了电泵浦和超低阈值小型激光器的发展。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long photoexcited carrier lifetime in a stable and earth-abundant zinc polyphosphide
Thayer School of Engineering, Dartmouth College（达特茅斯学院泰勒工程学院）；Department of Materials Science and NanoEngineering, Rice University（莱斯大学材料科学与纳米工程系）；Rice Advanced Materials Institute, Rice University（莱斯大学莱斯先进材料研究所）；Department of Chemistry, Iowa State University（爱荷华州立大学化学系）；National Laboratory of the Rockies, U.S. Department of Energy（美国能源部落基山国家实验室）；Department of Physics and Astronomy, Dartmouth College（达特茅斯学院物理与天文系）；Aiiso Yufeng Li Family Department of Chemical and Nano Engineering, University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校艾索余峰李家族化学与纳米工程系）；Ames National Laboratory, U.S. Department of Energy（美国能源部艾姆斯国家实验室）；Renewable and Sustainable Energy Institute, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校可再生与可持续能源研究所）
研究发现锌多磷酸盐具有极长的光激发载流子寿命，填补了直接带隙无机半导体与卤化物钙钛矿之间的载流子寿命差距，其独特的多磷酸键结构抑制了深内在缺陷的形成，展现出优异的环境稳定性。
2026-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Research on the Crystal Growth, Band Structure and Luminescence Mechanism of (CH3NH3)2HgI4
针对HgI2化学稳定性差等问题，本研究通过引入有机配体CH3NH3I合成(CH3NH3)2HgI4杂化化合物，探究其晶体生长、能带结构及发光机制，为提升HgI2稳定性及拓展杂化卤化物在发光领域的应用提供支撑。
2025-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Benchmarking Machine-Learning Interatomic Potentials for Dynamical Stability in Inorganic Semiconductor Nanocrystals: A CdSe Case Study
BCMaterials, Basque Center for Materials, Applications, and Nanostructures, UPV/EHU（巴斯克材料、应用与纳米结构中心（BCMaterials））；University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克大学）；Ikerbasque Basque Foundation for Science（伊克拉巴斯克科学基金会）
该研究基准测试五种图神经网络机器学习原子间势在CdSe纳米团簇上的动力学稳定性，发现仅凭预测误差不足以选择势函数，需结合长时标动力学测试与不确定性引导的主动学习。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Chalcogenide Perovskites- an Emerging Class of Ionic Semiconductors
本文报道了一类新型的离子半导体材料--无机硫系钙钛矿的合成与表征。采用高温硫化法合成了BaZrS 3、CaZrS 3、SrTiS 3和SrZrS 3等化合物。用XRD和EDX分别表征了它们的晶体结构和组成。紫外-可见光和光致发光测量证实，它们是直接带隙半导体，带隙值与理论预测一致。通过采用阴离子合金化的方法，我们表现出广泛的可调带隙从1.73 eV至2.87 eV。这些强离子半导体为能量收集、固态照明和传感等应用的半导体特性工程提供了新的途径。
2016-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Slow Dephasing of Coherent Optical Phonons in Two-dimensional Lead Organic Chalcogenides
该研究在新型杂化二维半导体铅有机硫族化合物中观察到长寿命相干声子，其退相干时间长达75 ps且谐性参数远超卤化物钙钛矿，并可通过有机配体设计调控非谐性与中心对称性，为利用相干声子操控杂化半导体电子特性开辟新途径。
2024-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Dual-Mode Exciton Coupling in Epitaxially Registered Organic-Inorganic 2D Heterocrystals
Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（浦项科技大学）；Yonsei University（延世大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究所）
本研究以PTCDA-MoS₂异质结构为对象，揭示了有机-无机二维异质界面存在双模激子耦合，即电荷转移与共振能量转移协同调控，为相关光电应用提供了统一机制框架。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Thermal Magnetoelectrics in all Inorganic Quasi-Two-Dimensional Halide Perovskites
研究在准二维卤化物(K,Rb)3Mn2Cl7中通过极性-反极性相变实现热控磁电耦合，证明卤化物可作为多铁性器件的新平台。
2023-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Ternary Nitride Semiconductors in the Rocksalt Crystal Structure
具有纤锌矿晶体结构的无机氮化物是用于光电子器件的公知半导体。相比之下，岩盐基氮化物因其金属和耐火特性而闻名。打破这种二分法，在这里，我们报告的三元氮化物半导体岩盐晶体结构，显着的光电性能，和一般化学式Mg $_{x}$ TM $_{1-x}$ N（TM=Ti，Zr，Hf，Nb）。这些化合物形成在一个广泛的金属组合物范围内，我们的实验表明，富镁组合物是非简并半导体与可见光范围内的光学吸收起始（1.8-2.1 eV）。晶格参数与在各种衬底上的生长相容，并且外延生长的MgZrN $_{2}$表现出接近100 cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的显著电子迁移率。从头计算结果表明，这些化合物具有无序可调的光学性质，大的介电常数和低的载流子有效质量是不敏感的无序。总之，这些实验和理论结果突出了Mg $_{G-3}$ TMN $_{G-2}$岩盐作为一类新的半导体材料，具有有前途的光电应用性能。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Inorganic Graphenylene: A Porous Two-Dimensional Material With Tunable Band Gap
通过从头计算，我们调查存在的氮化硼（BN）多孔二维纳米片的可能性，这是几何相似的碳同素异形体被称为联苯碳。这种结构被称为无机石墨烯（Inorganic Graphenylene，IGP），是由Ding等人提出的多孔氮化硼（BN）结构经选择性脱氢后自发形成的。我们研究了多孔BN和IGP的结构和电子性质，结果表明，在这些结构中，通过选择性地用碳原子取代B和N原子，可以显著降低带隙，将它们的行为从绝缘体转变为半导体，从而为这类二维材料的带隙工程开辟了可能性。
2014-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Energy-level alignment at organic/inorganic interfaces from first principles: Example of poly(\emph{para}-phenylene) / rock-salt ZnO(100)
利用全势全电子密度泛函理论和多体微扰理论计算了典型无机/有机杂化界面的能带排列。聚（\emph{para} -亚苯基）和\emph{rs} -ZnO的模型系统建立的电子性质进行了研究，在两种不同的几何形状，采用几种日益复杂的方法。在这种程度上，我们探索模型预测的水平对齐，这是基于知识的电子结构的各个组成部分，通常用于半导体接口。对于他们的评价的背景下，混合材料，我们进行了\textit{ab-initio}研究的整个系统，包括准粒子描述的电子结构内的$G_0W_0$近似。在此基础上，我们量化的结构，电荷重新分配，轨道杂化，和分子极化的带偏移和对齐类型的影响。我们强调不仅已知的限制，预测在一个混合无机/有机界面的简单模型的水平对齐，但也演示了如何界面组件的结构细节的影响结果。
2019-08-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Band Structure Engineering in Highly Crystalline Organic Semiconductors
本文研究高结晶有机半导体共混物，通过光谱和理论模拟证明电子离域对能带结构工程有显著贡献，为定制光电应用铺路。
2024-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of large polarons in photoemission band mapping of the perovskite semiconductor CsPbBr$_3$
卤化铅钙钛矿（LHP）半导体是一种新兴的光电材料，具有优异的输运特性，但尚未完全了解。通过角分辨光电子能谱学，我们发现了LHP CsPbBr $_3$的电子结构中存在大极化子形成的特征。实验的价带色散显示空穴有效质量$0.26\pm0.02\,\,m_e$，比密度泛函理论预测的裸质量$m_0 =0.17 m_e$重50%。电子-声子耦合的计算表明，声子对载流子的修饰主要是通过Pb-Br键的畸变来实现的，其耦合参数为$α=1.82$ .在Feynmann极化子模型中得到了与实验数据很好的一致性，验证了一种可行的理论方法来从头计算LHP的载流子有效质量。
2019-08-31 cond-mat.mtrl-sci
The Plastic Origin of van der Waals material GaGeTe
Key Laboratory of Micro-systems and Micro-structures, Manufacturing of Ministry of Education Harbin Institute of Technology（教育部微系统与微结构制造重点实验室 哈尔滨工业大学）
研究揭示GaGeTe的高塑性源于Ga原子避免脆性Ge Te键，并通过强键形成的蜂窝晶格实现高键强度，为无机半导体的塑性设计提供新思路。
2026-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Resonant Energy Transfer from Organics to Quantum Dots and Carrier Multiplication
最近的实验表明，有机/无机混合谐振结构可以为新型发光器件的设计提供一个灵活的材料平台。光伏太阳能电池的混合结构的应用也可以是有用的。我们注意到，在混合结构中，从有机薄层到半导体纳米结构的共振能量转移可以大大增加自由载流子产生的强度。为了证明这个想法，我们使用张等人最近发表的论文的结果，Nature Nanotechnology 2，555（2007），证明了从J-聚集体层到半导体纳米晶体的高效共振能量转移。具有小能隙的半导体纳米晶体是提高单结光电池太阳能转化率的一条很有前途的途径。我们认为，在类似于Zhang等人的有机/无机杂化结构中使用具有小能隙的纳米晶体可以使载流子倍增的总强度增加数十倍。在这种混合结构中的有机部分将起到独特的有机光能集中器的作用。
2008-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ultrafast generation and decay of a surface metal
由化学掺杂或电场引起的半导体表面的能带弯曲可以产生具有在体中没有发现的性质的金属表面，例如高电子迁移率、磁性或超导性。通过超快时间尺度上的BB光学产生这种金属表面将有助于对高速电子设备的半导体的传导，磁性和光学特性进行剧烈操纵。在这里，我们证明了超快生成的金属在（10-10）表面的ZnO光激发。与迄今为止已知的发生在无机半导体的本体中的超快光致发光体到金属的转变相比，ZnO表面的金属化由低3-4个数量级的光子通量发起。利用时间和角度分辨的光电子能谱学，我们表明，相变是由于光耗尽施主型深表面缺陷的光诱导向下的表面能带弯曲。在低光子通量下，形成表面受限激子。在临界激子密度以上，发生莫特跃迁，导致低于平衡费米能的部分填充的金属带。该过程类似于半导体表面的化学掺杂。所发现的机制不是特定的材料，并提出了一个一般的路线控制金属局限于半导体界面上的超快时间尺度。
2021-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Multi-property directed generative design of inorganic materials through Wyckoff-augmented transfer learning
针对无机材料属性定向生成设计面临的功能数据稀缺与多目标优化难题，提出基于Wyckoff位置数据增强和迁移学习的多属性定向生成框架，可生成满足多种目标性能的稳定半导体，推动无机材料生成设计发展。
2025-03-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Towards room-temperature single-layer graphene synthesis by C60 Supersonic Molecular Beam Epitaxy
无机表面和有机物接种的分子束之间的高动能碰撞代表了材料科学中的基本案例研究，最显著的是当它们激活导致纳米晶体生长的化学物理过程时。在这里，我们展示了在645 °C下通过C60超声分子束（SuMBE）外延在铜上合成单层石墨烯，并有可能进一步还原。使用各种电子光谱和显微镜技术，和第一性原理模拟，我们描述的化学-物理机制激活的SuMBE导致石墨烯的生长。特别是，我们发现高动能沉积在增强有机/无机界面相互作用，控制笼开口和提高生长的薄膜质量的关键作用。这些结果虽然在铜上的石墨烯的特定情况下进行了讨论，但可能可扩展到不同的金属或半导体衬底，并且其中需要较低的处理温度。
2015-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Liquid-like Free Carrier Solvation and Band Edge Luminescence in Lead-Halide Perovskites
我们报告了一个强烈的温度依赖性的发光斯托克斯位移的电子光谱的混合和无机铅溴化钙钛矿单晶。这种行为与更传统的晶体半导体所表现出的行为形成鲜明对比。我们关联的电子光谱与反斯托克斯和斯托克斯拉曼振动光谱。介电溶剂化理论，最初开发的激发分子溶解在极性液体中，重现我们的实验观察。我们的方法，它调用了一个经典的德拜样弛豫过程，捕获的介电响应起源于一个非谐LO声子在约20毫电子伏（160厘米-1）的铅溴框架。我们调和液体的图片与更标准的固态理论的斯托克斯位移在晶体半导体。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Influence of $π$-iodide intermolecular interactions on electronic properties of tin(IV) iodide semiconducting complexes
以锡为中心的配位化合物[SnI 4 {（C6 H5）3 PO}2]、[SnI 4 {（C6 H5）2SO}2]和[SnI 4（C5 H5 NO）2]作为分子半导体是本文研究的重点。这是一类新型的杂化半导体材料，其中无机核（SnI 4）的光电性能通过有机配体来调节。价带位于分子的无机部分，而导带由碳基轨道组成。这表明氢键的重要性，其中碘原子起受体的作用。碘原子和芳环之间的弱分子间相互作用在能带结构的形成中是必不可少的。这些物质形成橙红色晶体，可溶于大多数有机溶剂。它们的半导体性质的解决实验通过光电压测量，以及理论上，使用DFT和半经验的方法。
2018-11-01 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Chiropiezoelectric Energy Harvesting from Lattice-Handedness-Controlled Selenium Nanowires
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Applied Science Research Institute, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院应用科学研究院）；Department of Materials Science and Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院材料科学与工程系）
研究提出原子手性工程作为无机压电纳米材料设计原则，以原子手性三角硒纳米线为模型，发现相同化学成分下晶格手性改变压电性能，为设计压电材料开辟新途径。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Phonon coherences reveal the polaronic character of excitons in two-dimensional lead-halide perovskites
由于晶体的离子特性和分子部分与无机网络之间的非共价键产生的柔软性，混合有机-无机半导体具有复杂的晶格动力学特征。在这里，我们建立了这样的动态结构的复杂性，在一个原型的二维碘化铅钙钛矿引起共存的各种激子共振，每个具有不同程度的极化特征。通过高分辨率共振脉冲受激拉曼光谱，我们识别了不同激子和光生载流子沿着不同构型坐标演化的振动波包动力学。采用密度泛函理论计算，我们分配到各种低频（$\lesssim 50$ \，cm $^{-1}$）光学声子参与铅碘化层中的运动所观察到的相干振动模式。因此，我们得出结论，不同的激子诱导特定的晶格重组，这是极化子结合的签名。这种对涉及全局中性初级光激发的能量/构型景观的见解可能与更广泛的新兴混合半导体材料有关。
2019-06-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
There's Plenty of Surface at the Bottom: Surface Chemistry Enhances Light Absorption by Colloidal Semiconductor Nanocrystals
费曼的说法被用来强调表面和界面在纳米尺度上的内在相关性。在这里，胶体无机半导体纳米晶体的光吸收的表面化学的显着影响进行了讨论和演示一般。胶体金属硫族化合物量子点（QD）表面的化学物种（配体）被证明可以诱导宽带吸收增强和带隙减小。一个全面的库的硫族醇（ate）配体被利用来推断表面化学对量子点的光吸收性能的作用：配体硫族键合原子主要决定带隙减少，与np占据轨道贡献的价带边缘，并介导宽带吸收增强，促进共轭的配体侧基，进一步贡献从电子供体取代基。这些发现指向描述的胶体量子点，可以设想配位体作为整体量子点电子结构的一部分，超出了常见的模型，从类比与核心/壳异质结构描绘配位体作为仅仅扰动的核心属性。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Structural and Electronic Properties of Hybrid Perovskites for High-Efficiency Thin-Film Photovoltaics from First-Principles
钙钛矿太阳能电池的性能最近超过了15%的太阳能-电力转换效率，用于小面积设备。活性吸收层，即由混合金属和有机卤化物[ \textit{e.g.}（NH $_4$）PbI $_3$和（CH $_3$ NH $_3$）PbI $_3$ ]形成的混合有机-无机钙钛矿的基本性质在很大程度上是未知的。材料是在第一布里渊区的边界处具有直接带隙的半导体。计算的介电响应和带隙显示出取向依赖性，与有机阳离子的旋转的低势垒。由于甲基铵阳离子的电偶极子，可以获得光铁性效应，这可以增强载流子收集。
2013-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Gated Conductance of Thin Indium Tin Oxide - The Simplest Transistor
晶体管是现代电子设备的基本构件。到目前为止，所有的晶体管都是基于各种类型的半导体结。最常见的双极结晶体管和金属氧化物半导体场效应晶体管包含pn结，以根据跨结施加的偏置来控制电流。薄膜晶体管需要金属-半导体结来从其沟道注入和提取电子。在此，通过荫罩在生物聚合物壳聚糖/ITO/玻璃衬底上涂覆重掺杂的薄氧化铟锡（ITO）膜，我们可以获得高性能的无结透明有机-无机混合薄膜晶体管。据我们所知，这可能是世界上最简单的晶体管，不仅在结构上，而且在制造过程中。此外，发现使用增强的壳聚糖/SiO2混合双层电介质叠层的设备性能大大增强。我们的研究结果清楚地表明，这种架构可以导致一类新的低成本晶体管。
2012-04-01 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ferroelectric Materials for Solar Energy Conversion: Photoferroics Revisited
铁电材料（即表现出自发电极化的固体）在太阳能电池中的应用有着悠久而有争议的历史。这包括异常光伏效应（APE）和体光伏效应（BPE）的第一次观察。最近无机和混合钙钛矿结构材料（例如BiFeO 3、CsSnI 3、CH 3 NH3 PbI 3）在太阳能电池中的成功应用强调了极性半导体可用于常规光伏架构。我们回顾了这一领域的发展，特别强调已知的材料显示APE/BPE（如ZnS，CdTe，SbSI），和理论解释。临界分析与基础电子结构的第一性原理计算相辅相成。除了讨论铁电吸收层的影响，和固态极化理论（Berry相位分析），设计原则和高效率的铁电photopolics的机会。
2014-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Optoelectronics of Mixed-Semiconductors through the interplay of Quantum confinement and Stoichiometry Engineering
National Institute of Science Education and Research, (NISER)（印度科学教育研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究通过解耦离子与电子输运动力学分析CsPbBr3纳米晶的尺寸相关电荷输运，发现最小尺寸纳米晶输运特性最优，为钙钛矿基高效量子器件提供了新方向。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectrally Narrowed Edge Emission from Organic Light-Emitting Diodes: Evidence for Amplified Spontaneous Emission and Mirrorless Lasing
p-共轭材料，包括小分子和聚合物，作为半导体激光器中的新型增益介质引起了人们的极大关注;它们提供了许多传统无机半导体无法实现的潜在优势：简单的加工、低成本、光谱的容易调谐以及在柔性衬底上的大面积集成。利用几种谐振腔结构，已经证明了在各种小分子和聚合物p共轭材料中的光泵浦激光作用。然而，电泵浦有机半导体激光器，即，有机注入或二极管激光器仍然是难以捉摸的，可能是由于各种损耗机制，例如，电荷（极化子）诱导吸收和金属电极吸收。在这里，我们报告放大自发发射（ASE）的证据，也被称为无镜激光（即，其中一些自发发射的光子在其传播期间被受激发射放大）。证据包括一个戏剧性的谱线变窄，半高宽（FWHM）只有5 - 10 nm，和光学增益，在室温下从SMOLED的边缘发射。然而，没有明确的指示阈值行为与此频谱变窄。尽管如此，这一发现应该为实现有机二极管激光器铺平道路。
2007-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Band gaps in pseudopotential self-consistent GW calculations
对于被密度泛函理论错误地预测为金属的材料，必须采用迭代程序以执行GW计算。在本文中，我们测试两个迭代计划的基础上准粒子和赝势近似的一些无机半导体的电子结构是众所周知的实验。仅迭代准粒子能量产生了系统的，但适度高估的带隙，证实了先前对CaB_6和YH_3得出的结论。迭代的准粒子波函数，以及引起之间的不平衡的Hartree和Fock的潜力和结果在更差的协议与实验的带隙。
2005-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
