BexZn1-xO合金和Mg掺杂BexZn1-xO合金特性的理论研究
来源期刊：功能材料2007年第9期
论文作者：范广涵 丁少锋 陈琨 李述体 肖冰
关键词：BeZnO; 密度范函; Mg掺杂; 第一性原理;
摘 要：利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了对16个原子的BenZn8-nO8和Mg1BenZn7-nO8超胞进行了几何结构优化,计算了总能.从理论上给出了BeO的能带结构、态密度;BexZn1-xO合金的晶格常数、能带弯曲系数,差分电荷密度;BexZn1-xO合金的稳定性以及Mg掺杂BexZn1-xO合金的特性.计算结果表明:BexZn1-xO合金非常稳定;晶体结构参数与实验相符,并基本符合Vegard's law(维加德定律);能带弯曲系数非常大(5.6eV左右);掺入适量的Mg原子不仅可以解决晶格失配问题、增大band off-set(能带偏移),还可以提高BexZn1-xO合金的稳定性;Be原子成为间隙杂质的可能性很小.BexZn1-xO合金可以作为ZnO/MgxZn1-xO超晶格和量子阱的最佳材料.
范广涵1，丁少锋1，陈琨1，李述体1，肖冰2
(1.华南师范大学,光电子材料与技术研究所,广东,广州,510631;
2.西安交通大学,材料学院,陕西,西安,710049)
摘要:利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了对16个原子的BenZn8-nO8和Mg1BenZn7-nO8超胞进行了几何结构优化,计算了总能.从理论上给出了BeO的能带结构、态密度;BexZn1-xO合金的晶格常数、能带弯曲系数,差分电荷密度;BexZn1-xO合金的稳定性以及Mg掺杂BexZn1-xO合金的特性.计算结果表明:BexZn1-xO合金非常稳定;晶体结构参数与实验相符,并基本符合Vegard''s law(维加德定律);能带弯曲系数非常大(5.6eV左右);掺入适量的Mg原子不仅可以解决晶格失配问题、增大band off-set(能带偏移),还可以提高BexZn1-xO合金的稳定性;Be原子成为间隙杂质的可能性很小.BexZn1-xO合金可以作为ZnO/MgxZn1-xO超晶格和量子阱的最佳材料.
关键词:BeZnO; 密度范函; Mg掺杂; 第一性原理;
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