Al,Ga掺杂ZnO电子结构和光电特性的第一性原理计算

• 作者: 宋桂林 常方高 李苗苗 王天兴
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: ZnO n型掺杂 密度泛函 光学特性
• 年，卷（期）: 2011,（6）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 1130-1136
• 分类号: O471
• 字数: 3065字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2011.06.025

摘要

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,并且ZnAlO的导电性能要略好于ZnGaO.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋桂林	河南师范大学物理与信息工程学院	36	125	6.0	9.0
3	常方高	河南师范大学物理与信息工程学院	30	80	5.0	7.0
5	王天兴	河南师范大学物理与信息工程学院	23	82	5.0	7.0
13	李苗苗	河南师范大学物理与信息工程学院	7	21	2.0	4.0