纤锌矿结构ZnO中定位Ga-N共掺杂对p型掺杂效率的影响

• 作者: 周昌杰 康俊勇
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 氧化锌 p型掺杂 能带结构
• 年，卷（期）: 2006,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 917-921
• 页数: 5页
• 分类号: O471.5
• 字数: 1730字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-7032.2006.06.015

摘要

采用第一性原理和密度泛函理论的方法,计算未掺杂、N单掺杂和Ga-N共掺杂纤锌矿结构ZnO的总能、电荷密度和能带结构.总能计算表明,Ga原子的共掺杂使总能极大地降低,从而显著提高杂质N原子在ZnO中的稳定性.电荷密度分布显示,总能的降低主要是Ga-N共掺杂后Ga原子的3d态和N原子的2p态电子之间的强杂化相互作用所致.特别是在Ga原子的负电荷和N原子的正电荷沿c轴排成一线的共掺杂构型中,较大的局域极化场的变化引起价带顶向禁带中的大分裂,降低了N受主的激活能,将空穴的浓度提高了三个量级,有效地提高p型掺杂效率.