Y掺杂ZnO最小光学带隙和吸收光谱的第一性原理研究?

• 作者: 侯清玉 曲灵丰 赵春旺
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Y掺杂ZnO 最小光学带隙 吸收光谱 第一性原理
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 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: 037103-1-037103-9
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.037103

摘要

对于Y掺杂ZnO,当摩尔数在0.0313—0.0625之内, Y掺杂量越增加,吸收光谱发生红移和蓝移两种不同实验结果均有文献报道.本文使用Materials Studio软件下的CASTEP模块中密度泛函理论的第一性原理平面波模守恒(Norm conserving)赝势GGA+U的方法,构建了未掺杂纤锌矿ZnO单胞以及Y掺杂ZnO的Zn0.9687Y0.0313O超胞、Zn0.9583Y0.0417O超胞和Zn0.9375Y0.0625O超胞模型.对掺杂前后体系的能带结构、态密度、差分电荷密度、布居值以及吸收光谱进行了计算.计算结果表明：当Y掺杂摩尔数在0.0313—0.0625之内,Y掺杂量越增加,掺杂体系的晶格常数、体积、总能量越增大,掺杂体系越不稳定、形成能越增大、掺杂越难；掺杂体系中平行于和垂直于c轴的Y—O键布居值越减小、离子键越增强、共价键越减弱、键长越变长；掺杂体系的最小光学带隙越变宽、吸收光谱发生蓝移现象越明显.吸收光谱的计算结果与实验结果相符合,合理解释了吸收光谱红移、蓝移的争论.这对制备Y掺杂ZnO短波长光学器件能起到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
4	曲灵丰	内蒙古工业大学理学院物理系	3	14	3.0	3.0