采用第一性原理研究钼掺杂浓度对ZnO物性的影响

• 作者: 侯清玉 贾晓芳 赵春旺
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Mo掺杂ZnO 第一性原理 吸收光谱 导电性质
• 年，卷（期）: 2017,（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: 275-286
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.067401

摘要

Mo掺杂ZnO的吸收光谱红移和蓝移两种相互冲突的实验结果均有报道,但是仍然没有合理解释.为了解决该问题,本文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势+U方法,用第一性原理分析了Zn0.9583Mo0.0417O,Zn0.9375Mo0.0625O,Zn14Mo2O的能带结构、态密度和吸收光谱分布.结果表明,Mo掺杂量为2.08 at%—3.13 at%的范围内,随着掺杂量的增加,体系的体积逐渐增大,形成能逐渐升高,稳定性逐渐下降,掺杂逐渐困难.与此同时,所有掺杂体系均转化为n型简并半导体.与未掺杂ZnO相比,掺杂体系的带隙均变窄,吸收光谱均发生红移,Mo掺杂量越增加,掺杂体系带隙变窄减弱、吸收光谱红移减弱、电子有效质量越减小、电子浓度越减小、电子迁移率越减小、电子电导率越减小.同时,磁矩减小,掺杂体系的居里温度能达到室温以上.

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	43	191	7.0	9.0
3	赵春旺	内蒙古工业大学理学院	58	247	9.0	12.0
9	贾晓芳	内蒙古工业大学理学院	2	4	2.0	2.0