Ag-N共掺p型ZnO的第一性原理研究*

• 作者: 卞萍 吴芳 孔春阳 徐庆 方亮 李万俊 秦国平 郑继 阮海波
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: p型ZnO 缺陷形成能 受主离化能 第一性原理
• 年，卷（期）: 2013,（16）
• 页码范围: 167701-1-167701-8
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.167701

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法对Ag-N共掺杂ZnO体系以及间隙N和间隙H掺杂p型ZnO：(Ag, N)体系的缺陷形成能和离化能进行了研究。结果表明,在AgZn和NO所形成的众多受主复合体中, AgZn-NO受主对不仅具有较低的缺陷形成能同时其离化能也相对较小,因此, AgZn-NO受主对的形成是Ag-N共掺ZnO体系实现p型导电的主要原因。研究发现,当ZnO：(Ag, N)体系有额外间隙N原子存在时, AgZn-NO受主对容易与Ni形成AgZn-(N2)O施主型缺陷,该施主缺陷的形成降低了Ag-N共掺ZnO的掺杂效率因而不利于p型导电。当间隙H引入到ZnO：(Ag, N)体系时, Hi易与AgZn-NO受主对形成受主-施主-受主复合结构(AgZn-Hi-NO),此复合体的形成不仅提高了AgZn-NO受主对在ZnO中的固溶度,同时还能使其受主能级变得更浅而有利于p型导电。因此, H辅助Ag-N共掺ZnO可能是一种有效的p型掺杂手段。