纤锌矿In_xGa_1-xN合金的电子结构和光学性质的第一性原理研究（英文）

来源期刊：稀有金属材料与工程2015年第12期

论文作者：阮兴祥 张富春 张威虎

文章页码：3027 - 3031

关键词：InxGa1-xN;第一性原理;合金;特性;

摘    要：采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究In掺杂对纤锌矿In_xGa_1-xN合金的晶格常数、能带结构、态密度和光学性质的影响。计算结果表明:随着In掺杂浓度的增加,晶格常数逐渐增大,导带向低能方向移动,带隙变窄;与此同时,介电函数向低能方向发生了漂移,发生了红移现象。在2.0 eV附近出现了第一个介电峰,在4.76 eV附近出现了最大的介电峰。在大约5.6 eV和9.2 eV处有两个交叉点,当光子能量低于5.6或者高于9.2 eV,低掺杂浓度（小于50%）的吸收系数小于高掺杂浓度的吸收系数;当光子能量在5.6到9.2 eV之间,低掺杂浓度的吸收系数高于高掺杂浓度的吸收系数。研究结果表明In_xGa_1-xN合金可以作为太阳能电池以及透明导电薄膜的材料。