理论研究ZnO掺杂Al;Ga;In电子结构与光学属性
来源期刊：功能材料与器件学报2009年第2期
论文作者：张志勇 张富春 张威虎 阎军峰 负江妮
关键词：ZnO; 第一性原理; 掺杂; 光学属性; 密度泛函理论; zinc oxide; first principles; doped; optical properties,density function theory (DFT);
摘 要：计算了Ga、Al、In掺杂对ZnO体系电子结构和光学性质的影响.所有计算都是基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一原理平面波超软赝势方法.计算结果表明:Ga、AI、In掺杂在ZnO中占据了Zn位置,为n型浅施主掺杂,导带底引入了大量由掺杂原子贡献的导电载流子,明显提高了体系的电导率.同时,光学带隙展宽,且向低能方向漂移,可作为优良的透明导电薄膜材料.同时,计算结果为我们制备基于ZnO透明导电材料的设计与大规模应用提供了理论依据,也为监测和控制ZnO透明导电材料的生长过程提供了可能性.
张志勇1，张富春1，张威虎1，阎军峰2，负江妮2
(1.中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710068;
2.西北大学信息科学与技术学院,西安,710127;
3.延安大学物理与电子信息学院,延安,716000)
摘要:计算了Ga、Al、In掺杂对ZnO体系电子结构和光学性质的影响.所有计算都是基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一原理平面波超软赝势方法.计算结果表明:Ga、AI、In掺杂在ZnO中占据了Zn位置,为n型浅施主掺杂,导带底引入了大量由掺杂原子贡献的导电载流子,明显提高了体系的电导率.同时,光学带隙展宽,且向低能方向漂移,可作为优良的透明导电薄膜材料.同时,计算结果为我们制备基于ZnO透明导电材料的设计与大规模应用提供了理论依据,也为监测和控制ZnO透明导电材料的生长过程提供了可能性.
关键词:ZnO; 第一性原理; 掺杂; 光学属性; 密度泛函理论; zinc oxide; first principles; doped; optical properties,density function theory (DFT);
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