Al-N共掺杂ZnO的第一性原理研究

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• 出版年：2010
• 作者：张小超；樊彩梅；丁永波；梁镇海；韩培德
• 单位1：太原理工大学洁净化工研究所
• 出生年：1985
• 学历：硕士研究生
• 语种：中文
• 作者关键词：第一性原理；p型ZnO；Al-N共掺杂ZnO
• 起始页：1518
• 总页数：6
• 经费资助：国家自然科学基金(No.20876104,20771080)；山西省科技攻关项目（No.20090311082）
• 刊名：人工晶体学报
• 是否内版：否
• 刊频：双月刊
• 创刊时间：1972
• 主管单位：中国建筑材料联合会
• 主办单位：中材人工晶体研究院
• 主编：沈德忠
• 电子信箱：jtxbbjb@126.com
• 网址：www.jtxb.cn
• 卷：39
• 期：6
• 期刊索取号：P311.06105
• 核心期刊：中文核心期刊；《EI》核心期刊

摘要

为了研究p型ZnO的掺杂改性，本文运用第一性原理密度泛函理论研究了未掺杂，Al、N单掺杂和Al-N共掺杂ZnO晶体的几何结构、能带结构、电子态密度。计算结果表明：未掺杂，Al、N单掺杂和Al-N共掺杂ZnO的超晶胞体积分别为0.2043nm³、0.2034nm³、0.2027nm³、0.1990m³，带隙分别为0.72eV、0.71eV、0.60eV、0.55eV；N是比较理想的p型掺杂受主，若在禁带中再引入激活施主Al后，可填充的电子数由原来的19个增加到24个，N原子接受从价带跃迁的电子使价带产生非局域化空穴载流子，从而提高了晶体的导电性。与未掺杂，Al、N单掺杂相比，Al-N共掺杂ZnO具有更稳定的结构，更窄的带隙，更好的导电性，更有利于实现p型化。