基于第一性原理计算的ΙA族元素掺杂p型ZnO光电学特性研究

• 作者: 肖原彬 赵艳芳
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 第一性原理 p型ZnO Li、Na、K掺杂 光电子器件
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 工艺·技术|Process & Technology
• 页码范围: 2203-2208
• 页数: 6页
• 分类号: TN304
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2022.02.031

摘要

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了Li、Na、K掺杂ZnO纤锌矿结构的晶格结构、电子结构(能带结构、态密度)和光学特性,计算结果表明,在掺杂Na或K的情况下,晶胞体积的计算值均略有增加,而掺杂Li的晶胞体积小于本征ZnO,原因可能是系统能量的减小导致晶胞体积的降低.Li、Na掺杂的ZnO形成了p型导电半导体而K掺杂并未改变ZnO的导电类型,同时,综合电荷分布结果可以看出,Li掺ZnO具有相对较好的p型导电性能.此外,Li、Na、K掺杂ZnO后,吸收率在可见光区出现了明显的增大,其中Li掺ZnO在380 nm附近出现了较强的吸收峰,这对ZnO在光电子器件上的应用具有一定的参考价值.