Mn高掺杂浓度对ZnO禁带宽度和吸收光谱影响的第一性原理研究

• 作者: 侯清玉 董红英 迎春 马文
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Mn高掺杂ZnO 电子结构 吸收光谱 第一性原理
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 页码范围: 289-296
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.037101

摘要

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂与不同浓度的Mn原子取代Zn原子的三种Zn1?xMnxO超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布和吸收光谱的计算.结果表明:电子非自旋极化处理的条件下, Mn掺杂浓度越小, ZnO形成能越小,掺杂越容易,晶体结构越稳定;Mn的掺入使得ZnO体系的杂质能带和导带发生简并化,并且导带底和价带底同时向低能方向移动,掺杂后的导带比价带下降得少导致禁带宽度变宽, ZnO吸收光谱明显出现蓝移现象,计算结果和实验结果相一致.同时,电子自旋极化处理的条件下,体系有磁性,吸收光谱发生红移现象.计算结果与相关实验结果相符合.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	侯清玉	内蒙古工业大学理学院物理系	43	191	7.0	9.0
2	迎春	内蒙古工业大学理学院物理系	29	74	5.0	7.0
3	董红英	内蒙古工业大学化工学院	16	158	5.0	12.0
4	马文	内蒙古工业大学材料学院	28	164	5.0	12.0