In-2N高共掺浓度和择优取向对ZnO最小光学带隙和吸收光谱的影响?

• 作者: 侯清玉 李文材 赵春旺
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: In-2N高共掺ZnO 最小光学带隙 吸收光谱 第一性原理
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 067101-1-067101-8
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.067101

摘要

目前,虽然In和2N共掺对ZnO最小光学带隙和吸收光谱影响的实验研究均有报道,但是, In和2N共掺在ZnO中均是随机掺杂,没有考虑利用ZnO的单极性结构进行择优取向共掺,第一性原理的出现能够解决该问题.本文采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势(GGA+U )方法,计算了纯的ZnO单胞、择优位向高共掺In—2N原子的Zn1?xInxO1?yNy(x=0.0625—0.03125, y =0.0625—0.125)八种超胞模型的态密度分布和吸收光谱分布.计算结果表明,在相同掺杂方式、不同浓度共掺In-2N的条件下,掺杂量越增加,掺杂体系体积越增加、能量越增加,稳定性越下降、形成能越增加、掺杂越难、掺杂体系最小光学带隙越变窄、吸收光谱红移越显著.计算结果与实验结果相一致.在不同掺杂方式、相同浓度共掺In—2N的条件下, In—N沿c轴取向成键共掺与垂直于c轴取向成键共掺体系相比较,沿c轴取向成键共掺体系最小光学带隙越变窄、吸收光谱红移越显著.这对设计和制备新型光催化剂功能材料有一定的理论指导作用.

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	赵春旺	内蒙古工业大学理学院物理系	58	247	9.0	12.0
3	李文材	内蒙古工业大学理学院物理系	2	9	1.0	2.0