Al,Ga掺杂ZnO电子结构和光电特性的第一性原理计算

作者：王天兴; 李苗苗; 宋桂林; 常方高

来源：原子与分子物理学报, 2011, (06): 1130-1136.

• ZnO
• n型掺杂
• 密度泛函
• 光学特性 ZnO
• n-type doping
• density functional theory
• optical properties

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法,计算了本征ZnO,Al掺杂ZnO(ZnAlO)和Ga掺杂ZnO(ZnGaO)的能带结构、态密度、复介电函数和复电导率.其中Al或Ga是以替位杂质的形式进入ZnO晶格.计算结果表明纤锌矿型ZnO,ZnAlO和ZnGaO都是直接带隙半导体材料,掺杂后ZnO的带隙变小,且ZnAlO的带隙略大于ZnGaO.掺杂后ZnO)的电子结构发生变化,费米能级由本征态时位于价带顶上移进入导带,ZnO表现为n型掺杂半导体材料,掺杂后在导带底出现大量由掺杂原子贡献的自由载流子—电子,明显提高了电导率和介电函数,改善了ZnO的导电性能...

• 出版日期2011
• 单位河南师范大学