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Sn掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理研究
Sn掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理研究
作者:
崔红卫
张富春
邵婷婷
基本信息来源于合作网站,原文需代理用户跳转至来源网站获取
材料
透明导电氧化物薄膜
第一性原理
Sn掺杂ZnO
电子结构
光学性质
摘要:
采用密度泛函理论框架下的第一性原理计算方法,利用广义梯度近似和Perdew-Burke-Ernzerdorf泛函,计算了不同Sn掺杂浓度下SZO(Sn∶ ZnO)体系的电子结构与光学性质.研究了Sn掺杂浓度对SZO (Sn∶ ZnO)的晶体结构、能带结构、电子态密度及光学性质的影响,并结合计算的能带结构和差分电荷密度对比分析了掺杂位置对计算结果的影响.研究结果表明,随着Sn掺杂浓度的增加,晶格常数c与以的比值变化很小,掺杂后晶胞没有发生畸变.掺杂体系的能量逐渐增大,稳定性减弱,且随着掺杂浓度的增加,带隙呈现先减小后增大的变化规律.掺杂后的SZO(Sn∶ ZnO)成为间接带隙半导体,在导带底部附近出现了大量Sn原子贡献的导电载流子,明显提高了掺杂体系的电导率,并在费米能级附近与价带顶部之间出现一条由Sn原子贡献的杂质能级,能带结构呈现半填满状态,价带部分的电子态密度峰值向低能方向移动约1.5 eV.同层掺杂的电子得失程度较大,带隙比相邻层掺杂和隔层掺杂时小.掺杂后吸收带边发生红移,材料对紫外光的吸收能力明显增强,介电常数虚部增大,主要跃迁峰向高能方向移动.计算结果表明SZO(Sn∶ ZnO)是一种优良的透明导电薄膜材料.
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文献信息
篇名
Sn掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理研究
来源期刊
光学学报
学科
工学
关键词
材料
透明导电氧化物薄膜
第一性原理
Sn掺杂ZnO
电子结构
光学性质
年,卷(期)
2016,(7)
所属期刊栏目
材料
研究方向
页码范围
204-212
页数
9页
分类号
TP304
字数
语种
中文
DOI
10.3788/AOS201636.0716002
五维指标
作者信息
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姓名
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张富春
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材料
透明导电氧化物薄膜
第一性原理
Sn掺杂ZnO
电子结构
光学性质
研究起点
研究来源
研究分支
研究去脉
引文网络交叉学科
相关学者/机构
期刊影响力
光学学报
主办单位:
中国光学学会
中国科学院上海光学精密机械研究所
出版周期:
半月刊
ISSN:
0253-2239
CN:
31-1252/O4
开本:
大16开
出版地:
上海市嘉定区清河路390号(上海800-211信箱)
邮发代号:
4-293
创刊时间:
1981
语种:
chi
出版文献量(篇)
11761
总下载数(次)
35
总被引数(次)
130170
相关基金
陕西省自然科学基金
英文译名:
Natural Science Basic Research Plan in Shaanxi Province of China
官方网址:
项目类型:
学科类型:
期刊文献
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