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In掺杂ZnO电子结构的第一性原理研究 被引量：12
1
作者 刘小村 季燕菊 +3 位作者 赵俊卿 刘立强 孙兆鹏 董和磊 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期4925-4929,共5页
采用第一性原理平面波超软赝势,计算了纤锌矿ZnO和不同掺杂量下In掺杂ZnO晶体的能带结构、态密度和分波态密度.计算表明,In的掺杂导致ZnO禁带宽度变窄.随着掺杂量的增大,InxZn1-xO的导带底和价带顶同时下降,但是导带底比价带顶下降得多... 采用第一性原理平面波超软赝势,计算了纤锌矿ZnO和不同掺杂量下In掺杂ZnO晶体的能带结构、态密度和分波态密度.计算表明,In的掺杂导致ZnO禁带宽度变窄.随着掺杂量的增大,InxZn1-xO的导带底和价带顶同时下降,但是导带底比价带顶下降得多,这导致了带隙的变窄.此外,In掺杂使晶胞晶格常数增大,这对带隙的变窄也有一定作用. 展开更多
关键词 密度泛函理论 电子结构 In掺杂zno
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TiO_2掺杂ZnO压敏陶瓷的晶粒生长研究 被引量：7
2
作者 肖明 《湖北大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第2期134-138,共5页
应用晶粒生长动力学唯象理论研究了TiO2 对ZnO压敏陶瓷的晶粒生长规律的影响 ,应用晶粒生长动力学方程确定了晶粒生长动力学指数和激活能 ,探讨了TiO2 掺杂对ZnO压敏陶瓷晶粒生长的作用机理 .实验结果表明 :对于TiO2 掺杂ZnO压敏陶瓷 ,... 应用晶粒生长动力学唯象理论研究了TiO2 对ZnO压敏陶瓷的晶粒生长规律的影响 ,应用晶粒生长动力学方程确定了晶粒生长动力学指数和激活能 ,探讨了TiO2 掺杂对ZnO压敏陶瓷晶粒生长的作用机理 .实验结果表明 :对于TiO2 掺杂ZnO压敏陶瓷 ,当烧结温度低于 10 5 0℃时 ,其动力学指数n =3 ,激活能为 30 0± 2 5kJ/mol ,此时晶粒生长的速度控制机理是ZnO在Bi4 Ti3O12 液相中的扩散 .而当烧结温度大于 110 0℃时 ,其动力学指数 n =6 ,激活能为 36 0± 2 9kJ/mol.这是由于Zn2 TiO4 尖晶石颗粒钉扎在ZnO压敏瓷的晶粒边界 ,通过颗粒阻滞机理抑制ZnO晶粒的长大 。 展开更多
关键词 掺杂zno 压敏陶瓷 晶粒生长 激活能 氧化锌
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Mg和Mn共掺的ZnO纳米薄膜的光学性质和磁性 被引量：8
3
作者 李金华 张吉英 +4 位作者 赵东旭 张振中 吕有明 申德振 范希武 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期51-54,共4页
采用溶胶-凝胶法制备了Mg和Mn共同掺杂的ZnO纳米薄膜,并对其结构、光学和磁学性质进行了表征.结果表明:样品具有六角纤锌矿结构,退火过程中出现了尖晶石结构的Mn3O4和MgMn2O4.随退火温度的升高,样品的光学质量有所提高;样品的磁性可能... 采用溶胶-凝胶法制备了Mg和Mn共同掺杂的ZnO纳米薄膜,并对其结构、光学和磁学性质进行了表征.结果表明:样品具有六角纤锌矿结构,退火过程中出现了尖晶石结构的Mn3O4和MgMn2O4.随退火温度的升高,样品的光学质量有所提高;样品的磁性可能来源于MgMnZnO. 展开更多
关键词 Mg MN 掺杂zno 光学性质 磁性
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C和F掺杂p型ZnO的第一性原理研究 被引量：6
4
作者 李强 向晖 +1 位作者 谭兴毅 杨永明 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2159-2163,2177,共6页
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对C/F单掺杂ZnO和C-F共掺杂ZnO的O位体系进行了研究,讨论了掺杂体系的稳定性、电子结构和电学性质、光学性质。研究结果表明C和F共掺的形成能比C单掺的形成能小很多,即C和F共掺增加了体系的稳... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对C/F单掺杂ZnO和C-F共掺杂ZnO的O位体系进行了研究,讨论了掺杂体系的稳定性、电子结构和电学性质、光学性质。研究结果表明C和F共掺的形成能比C单掺的形成能小很多,即C和F共掺增加了体系的稳定性;计算获得的电导率之比分别为σ_(C-ZnO)/σ_(ZnO)=9.45,σF-ZnO/σ_(ZnO)=6.78,σ_(C-F-ZnO)/σ_(ZnO)=19.62,显然,C和F共掺杂对ZnO体系的电导率增强效果最明显;载流子迁移率之比μ_(C-ZnO)/μ_(ZnO)=1.67,μF-ZnO/μ_(ZnO)=2.31,μ_(C-F-ZnO/)μ_(ZnO)=2.50,说明C和F共掺增加了载流子迁移率。综合电导率和载流子迁移率二者结果,可认为C和F共掺极大地提高了ZnO的导电性。ZnO掺杂体系在可见光波长范围内透射率大于95%,具有良好的透光性。计算结果为实验上制备p型透明导电ZnO材料提供了理论指导。 展开更多
关键词 掺杂zno 电子结构 电学性质 光学性质
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改性纳米氧化锌光催化降解水体甲醛的研究 被引量：4
5
作者 方黎 韩选利 李斌强 《应用化工》 CAS CSCD 2013年第5期894-896,916,共4页
以均匀沉淀结合微波法制备了Sn、Ag、Al(Sn、Ag、Al与Zn的摩尔比分别为:1∶9,1∶40,1∶20)共掺杂的ZnO型光催化剂,用其降解水体中的甲醛。结果表明,当甲醛溶液浓度为10 mg/L,降解2.5 h,掺Ag的ZnO催化剂对甲醛降解率可达85%以上,掺Sn的Zn... 以均匀沉淀结合微波法制备了Sn、Ag、Al(Sn、Ag、Al与Zn的摩尔比分别为:1∶9,1∶40,1∶20)共掺杂的ZnO型光催化剂,用其降解水体中的甲醛。结果表明,当甲醛溶液浓度为10 mg/L,降解2.5 h,掺Ag的ZnO催化剂对甲醛降解率可达85%以上,掺Sn的ZnO可达80%左右;当甲醛初始浓度为10 mg/L,催化剂用量为1.0 g,光催化时间为2.5 h时,掺Sn的ZnO催化剂对甲醛的降解率达到最大值,为87%左右。 展开更多
关键词 掺杂zno 光催化 甲醛溶液
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Ga-Ti共掺杂ZnO透明导电薄膜的微观结构和光电性能研究 被引量：3
6
作者 钟志有 龙路 +1 位作者 陆轴 龙浩 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期8-12,共5页
采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了Ga-Ti共掺杂ZnO(GTZO)透明导电薄膜,通过XRD、四探针仪和分光光度计测试,研究了氩气压强对GTZO薄膜光电性能和晶体结构的影响。结果表明:所有GTZO薄膜均为(002)择优取向的六角纤锌矿结构,其光电性能... 采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了Ga-Ti共掺杂ZnO(GTZO)透明导电薄膜,通过XRD、四探针仪和分光光度计测试,研究了氩气压强对GTZO薄膜光电性能和晶体结构的影响。结果表明:所有GTZO薄膜均为(002)择优取向的六角纤锌矿结构,其光电性能和晶体结构与氩气压强密切相关。当氩气压强为0.4Pa时,GTZO薄膜具有最大的晶粒尺寸(85.7nm)、最小的压应力(-0.231GPa)、最高的可见光区平均透射率(86.1%)、最低的电阻率(1.56×10-3Ω·cm)和最大的品质因子(4.28×105Ω-1·cm-1),其光电综合性能最佳。另外,采用光学表征方法计算了薄膜的光学能隙和折射率,并利用有效单振子理论对折射率的色散性质进行了分析,获得了GTZO薄膜的色散参数。 展开更多
关键词 透明导电薄膜 掺杂zno 磁控溅射 光电性能
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Al、Ga、In掺杂ZnO形成能的第一性原理研究 被引量：2
7
作者 祁雨杭 牛丽 +3 位作者 关启 许华梅 卢会清 由春秋 《应用物理》 2016年第2期15-21,共7页
利用LDA + U方法计算ⅢA族元素Al、Ga、In掺杂ZnO晶体的能带结构、形成能和跃迁能级,讨论ⅢA族元素掺杂ZnO晶体结构的稳定性和电离性质。替代掺杂在ZnO晶体中形成一个浅施主能级,容易发生电离;GaZn和Gai的形成能相对较低,晶体结构相对稳... 利用LDA + U方法计算ⅢA族元素Al、Ga、In掺杂ZnO晶体的能带结构、形成能和跃迁能级,讨论ⅢA族元素掺杂ZnO晶体结构的稳定性和电离性质。替代掺杂在ZnO晶体中形成一个浅施主能级,容易发生电离;GaZn和Gai的形成能相对较低,晶体结构相对稳定;掺杂后ZnO导带下移,费米能级穿过导带。 展开更多
关键词 第一性原理 LDA + U 掺杂zno 能带结构 形成能
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低温下单根In掺杂ZnO纳米带电学性质的研究
8
作者 李铭杰 李江禄 李凯 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2012年第6期41-44,共4页
采用化学气相沉积(CVD)的方法合成了In掺杂ZnO纳米带,并且用简单、廉价的微栅模板法为单根纳米带制作了微电极,研究了在室温到20 K低温范围内单根In掺杂ZnO纳米带电阻随温度的变化.结果表明,在140～290 K区间单根ZnO∶In纳米带电子输运... 采用化学气相沉积(CVD)的方法合成了In掺杂ZnO纳米带,并且用简单、廉价的微栅模板法为单根纳米带制作了微电极,研究了在室温到20 K低温范围内单根In掺杂ZnO纳米带电阻随温度的变化.结果表明,在140～290 K区间单根ZnO∶In纳米带电子输运机制符合热激活输运机制. 展开更多
关键词 In掺杂zno 纳米带 低温 输运机制
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Mg掺杂ZnO所致的禁带宽度增大现象研究 被引量：58
9
作者 靳锡联 娄世云 +2 位作者 孔德国 李蕴才 杜祖亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期4809-4815,共7页
采用第一性原理的超软赝势方法,研究了纤锌矿ZnO及不同量Mg掺杂ZnO合金的电子结构.理论计算表明,Mg的掺杂导致ZnO晶体的禁带宽度增大.研究发现,Zn4s态决定导带底的位置,Mg的掺入导致Zn4s态向高能端的偏移是导致禁带宽度增大的根本原因.
关键词 密度泛函理论 赝势 Mg掺杂zno
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In-N共掺杂ZnO第一性原理计算 被引量：36
10
作者 陈琨 范广涵 +1 位作者 章勇 丁少锋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期3138-3147,共10页
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纤锌矿ZnO,N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的电子结构,分析了N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布以及H原子对In-N共掺杂ZnO的影响.计算结果表明:... 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纤锌矿ZnO,N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的电子结构,分析了N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布以及H原子对In-N共掺杂ZnO的影响.计算结果表明:N掺杂ZnO在能隙中引入了深受主能级,载流子(空穴)局域于价带顶附近.而加入激活施主In的In-N共掺杂ZnO,受主能级向低能方向移动,形成了浅受主能级.同时,受主能级带变宽、非局域化特征明显、提高了掺杂浓度和系统的稳定性.文章的结论与实验结果相符,从而为实验上,In的掺入有助于实现ZnO的p型掺杂提供了理论支持.文中还指出H原子的存在会大大降低掺杂效率,对p型掺杂产生不利影响,应该在反应中尽量避免. 展开更多
关键词 密度泛函理论(DFT) 第一性原理 N掺杂zno In-N共掺杂zno
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Mn掺杂ZnO光学特性的第一性原理计算 被引量：33
11
作者 陈琨 范广涵 章勇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期1054-1060,共7页
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纤锌矿ZnO及不同量Mn掺杂ZnO晶体的电子结构,分析了掺杂对ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布的影响.计算结果表明,随着Mn掺杂含量的增加,ZnO禁带宽度相应增... 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纤锌矿ZnO及不同量Mn掺杂ZnO晶体的电子结构,分析了掺杂对ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布的影响.计算结果表明,随着Mn掺杂含量的增加,ZnO禁带宽度相应增加并且对紫外吸收区的光吸收能力也随之增强. 展开更多
关键词 密度泛函理论(DFT) 第一性原理 超软赝势 Mn掺杂zno
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Cd掺杂纤锌矿ZnO电子结构的第一性原理研究 被引量：29
12
作者 唐鑫 吕海峰 +2 位作者 马春雨 赵纪军 张庆瑜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期1066-1072,共7页
采用密度泛函理论结合投影缀加波方法,对掺杂Cd导致ZnO禁带宽度下降的机理进行了研究.通过对掺杂前后电子能带结构,态密度以及分态密度的计算和比较,发现CdxZn1-xO价带顶端(VBM)始终由O-2p占据;而导带顶端(CBM)则由Cd-5s与Zn-4s杂化轨... 采用密度泛函理论结合投影缀加波方法,对掺杂Cd导致ZnO禁带宽度下降的机理进行了研究.通过对掺杂前后电子能带结构,态密度以及分态密度的计算和比较,发现CdxZn1-xO价带顶端(VBM)始终由O-2p占据;而导带顶端(CBM)则由Cd-5s与Zn-4s杂化轨道控制.随着掺杂浓度的增加,决定带隙宽度的CBM的位置下降,同时VBM的位置上升,从而导致了带隙的变窄,出现了红移现象.此外,Cd掺杂会使晶胞发生膨胀,这种张应变也是导致CdxZn1-xO禁带宽度变小的原因之一. 展开更多
关键词 密度泛函理论 电子结构 Cd掺杂zno
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Be掺杂纤锌矿ZnO电子结构的第一性原理研究 被引量：20
13
作者 唐鑫 吕海峰 +2 位作者 马春雨 赵纪军 张庆瑜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期7806-7813,共8页
采用密度泛函理论结合投影缀加波方法,对Be掺杂导致ZnO禁带宽度增加的机理进行了研究.通过对掺杂前后电子能带结构、总态密度以及分态密度的计算和比较,发现导带底(CBM)是由Be2s电子与Zn4s电子共同控制;而BexZn1-xO价带顶(VBM)始终由O2... 采用密度泛函理论结合投影缀加波方法,对Be掺杂导致ZnO禁带宽度增加的机理进行了研究.通过对掺杂前后电子能带结构、总态密度以及分态密度的计算和比较,发现导带底(CBM)是由Be2s电子与Zn4s电子共同控制;而BexZn1-xO价带顶(VBM)始终由O2p电子占据.随着掺杂量的增加,决定带隙宽度的CBM的位置上升,同时VBM的位置下降,从而导致了带隙的变宽,出现了蓝移现象.此外,Be掺杂会使晶胞发生压缩,这种压应变也是导致BexZn1-xO禁带宽度变宽的原因之一. 展开更多
关键词 密度泛函理论 电子结构 Be掺杂zno
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Y-Cu共掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理计算 被引量：21
14
作者 袁俊辉 高博 +1 位作者 汪文 王嘉赋 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1302-1308,共7页
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征Zn O、Y和Cu单掺杂Zn O、Y-Cu共掺杂Zn O的电子结构和光学性质.计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Y和Cu单掺杂可以提高Zn O的载流子浓度,从而改善Zn O的导电性,Y-Cu共掺时Z... 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征Zn O、Y和Cu单掺杂Zn O、Y-Cu共掺杂Zn O的电子结构和光学性质.计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Y和Cu单掺杂可以提高Zn O的载流子浓度,从而改善Zn O的导电性,Y-Cu共掺时Zn O半导体进入简并状态,呈现金属性.Y掺杂Zn O可以提高体系在紫外区域的吸收,而Cu掺杂Zn O在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象,其中由于Y离子和Cu离子之间的协同效应,Y-Cu共掺杂Zn O时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加,因此Y-Cu共掺杂Zn O可以用于制作光电感应器件. 展开更多
关键词 Y-Cu共掺杂zno 第一性原理 电子结构 光学性质
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Ga掺杂ZnO电子结构和吸收光谱的第一性原理研究 被引量：16
15
作者 刘建军 陈三 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期575-580,共6页
采用第一性原理的平面波赝势方法和广义梯度近似,研究了纤锌矿ZnO掺杂Ga前后的电子结构和光学性质.计算结果表明,ZnO中引入杂质Ga后,导带底主要由Ga4s态和Zn4s态构成,并且Ga4s态跨过费米能级,形成n型半导体.计算得到电子浓度为2.42×... 采用第一性原理的平面波赝势方法和广义梯度近似,研究了纤锌矿ZnO掺杂Ga前后的电子结构和光学性质.计算结果表明,ZnO中引入杂质Ga后,导带底主要由Ga4s态和Zn4s态构成,并且Ga4s态跨过费米能级,形成n型半导体.计算得到电子浓度为2.42×10^(21)cm^(-3),掺Ga有效提高了ZnO的载流子浓度.同时ZnO掺Ga后,ZnO的光学带隙从3.47 eV展宽为4.25 eV,并且在可见光区几乎无吸收,是理想的透明导电材料. 展开更多
关键词 第一性原理 电子结构 吸收光谱 Ga掺杂zno
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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 被引量：14
16
作者 崔红卫 张富春 邵婷婷 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期204-212,共9页
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... 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a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1.5eV.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. 展开更多
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
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膜厚对Zr,Al共掺杂ZnO透明导电薄膜结构和光电性能的影响 被引量：12
17
作者 袁玉珍 王辉 +2 位作者 张化福 刘汉法 刘云燕 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期169-173,共5页
采用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备出Zr,Al共掺杂ZnO(AZZO)透明导电薄膜。用XRD和SEM分析和观察了薄膜样品的组织结构和表面形貌。研究表明:制备的AZZO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。另外还研究了薄膜... 采用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备出Zr,Al共掺杂ZnO(AZZO)透明导电薄膜。用XRD和SEM分析和观察了薄膜样品的组织结构和表面形貌。研究表明:制备的AZZO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。另外还研究了薄膜的结构、光学和电学性质随薄膜厚度的变化关系。当薄膜厚度为843nm时,电阻率具有最小值1.18×10-3Ω.cm,在可见光区(500～800nm)平均透过率超过93%。 展开更多
关键词 磁控溅射 Zr Al共掺杂zno 膜厚 透明导电薄膜
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退火温度对溶胶-凝胶法制备Na掺杂ZnO薄膜的结构和光学特性的影响 被引量：12
18
作者 高书霞 王德义 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期81-85,共5页
采用溶胶-凝胶旋涂法在Si(100)衬底上制备Na掺杂ZnO薄膜,退火温度分别为873,973,1073K。研究了退火温度对Na掺杂ZnO薄膜形貌、微观结构和光学性能的影响。室温光致发光谱显示,在973K下退火的样品具有中心位于361nm处尖锐而强的紫外发光... 采用溶胶-凝胶旋涂法在Si(100)衬底上制备Na掺杂ZnO薄膜,退火温度分别为873,973,1073K。研究了退火温度对Na掺杂ZnO薄膜形貌、微观结构和光学性能的影响。室温光致发光谱显示,在973K下退火的样品具有中心位于361nm处尖锐而强的紫外发光峰,在388,425nm处各有一个比较弱的紫色和蓝色发光峰,在可见光范围内发光峰的强度很弱。 展开更多
关键词 微结构 光学特性 溶胶-凝胶法 Na掺杂zno
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Mn高掺杂浓度对ZnO禁带宽度和吸收光谱影响的第一性原理研究 被引量：12
19
作者 侯清玉 董红英 +1 位作者 迎春 马文 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期289-296,共8页
采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂与不同浓度的Mn原子取代Zn原子的三种Zn(1-x)MnxO超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布和吸收光谱的计算.结果表明:电子非自旋极化处理的... 采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂与不同浓度的Mn原子取代Zn原子的三种Zn(1-x)MnxO超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布和吸收光谱的计算.结果表明:电子非自旋极化处理的条件下,Mn掺杂浓度越小,ZnO形成能越小,掺杂越容易,晶体结构越稳定;Mn的掺入使得ZnO体系的杂质能带和导带发生简并化,并且导带底和价带底同时向低能方向移动,掺杂后的导带比价带下降得少导致禁带宽度变宽,ZnO吸收光谱明显出现蓝移现象,计算结果和实验结果相一致.同时,电子自旋极化处理的条件下,体系有磁性,吸收光谱发生红移现象.计算结果与相关实验结果相符合. 展开更多
关键词 Mn高掺杂zno 电子结构 吸收光谱 第一性原理
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Al掺杂ZnO粉体的第一性原理计算及微波介电性质 被引量：10
20
作者 黄云霞 曹全喜 +3 位作者 李智敏 李桂芳 王毓鹏 卫云鸽 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期8002-8007,共6页
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了本征ZnO和Al掺杂ZnO的能带结构和介电常数,又采用固相反应法在600℃保温1.5h分解得到ZnO和Al掺杂ZnO粉体.X射线衍射(XRD)对所得粉体的结构进行表征,X射线光电子谱(XPS)对掺入... 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了本征ZnO和Al掺杂ZnO的能带结构和介电常数,又采用固相反应法在600℃保温1.5h分解得到ZnO和Al掺杂ZnO粉体.X射线衍射(XRD)对所得粉体的结构进行表征,X射线光电子谱(XPS)对掺入的Al的形态进行分析,矢量网络分析仪在8.2—12.4GHz测试样品的微波介电性能.结果表明,Al掺杂后ZnO的晶胞体积基本不变,费米能级进入导带.实验所得粉体均具有ZnO的纤锌矿结构,Al是以替位杂质的形式进入ZnO晶格.实验与计算结果相比,都表现出Al掺杂后ZnO的介电函数比未掺杂时增大的趋势. 展开更多
关键词 Al掺杂zno 介电性质 能带结构 第一性原理
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