高压下黄铜矿CuInS2的电子结构、弹性参数、热学和电学性质的第一性研究

任一鸣, 潘轩民, 胡永红, 薛丽, 胡正龙

doi:10.19603/j.cnki.1000-1190.2019.03.006

华中师范大学学报（自然科学版） ›› 2019, Vol. 53 ›› Issue (03) : 345 -351. DOI: 10.19603/j.cnki.1000-1190.2019.03.006

高压下黄铜矿CuInS₂的电子结构、弹性参数、热学和电学性质的第一性研究

任一鸣, 潘轩民, 胡永红, 薛丽, 胡正龙

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摘要

采用第一性原理方法,研究了高压下黄铜矿半导体CuInS₂的电子结构、弹性参数、热学和电学性质.研究结果表明CuInS₂是直接能隙半导体,其能隙值随着压强的增大而增大,能隙随压强变化的一阶系数值为54.31 meV/GPa;其弹性参数满足高压下的机械稳定性的条件,并且材料的韧性随着压强的增加而增强.基于弹性参数计算了体系的德拜温度和最小热导率,德拜温度随着压强的增大而逐渐减小,而最小热导率随着压强的增加而增大.通过对塞贝克系数和功率因子比弛豫时间的研究,发现增加压强和调节载流子的浓度可以改善CuInS₂的电学性能.