Hf、N以不同比例掺杂ZnO的第一性原理计算

作者：张文蕾; 张航; 彭彩云; 马兰; 容婧婧; 张丽丽

来源：原子与分子物理学报, 2017, 34(02): 362-370.

• 第一性原理
• ZnO
• Hf、N掺杂
• 结构参数
• 电子结构
• 光学性质

基于第一性原理密度泛函理论,计算分析了Hf、N以不同掺杂比例掺杂ZnO(Zn16O16)形成Zn15O(16-xHfNx（x=1,2,3,4）体系的结构参数、电子结构、Mulliken电荷布居和光学方面的性质.计算结果表明,掺杂体系晶胞体积不同程度增大;x=1时体系的费米能级上移进入导带使其呈现n型半导体特征,吸收峰和反射峰红移较小,尤其是反射峰,主要表现为强度的变化;但x=2,3,4体系的费米能级均在价带顶附近,且随掺杂比例的增大,掺杂体系的费米能级进入价带的深度逐渐增大,N 2p态的贡献作用也越来越显著,使掺杂体系呈现p型半导体特征,吸收峰和反射峰均有较大的红移,这将有利于ZnO体系在可见光领域的应用.

• 出版日期2017
• 单位物理学院; 伊犁师范大学; 南京大学