理论研究ZnO掺杂Al;Ga;In电子结构与光学属性(英文)

摘要

计算了Ga、Al、In掺杂对ZnO体系电子结构和光学性质的影响。所有计算都是基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一原理平面波超软赝势方法。计算结果表明:Ga、Al、In掺杂在ZnO中占据了Zn位置,为n型浅施主掺杂,导带底引入了大量由掺杂原子贡献的导电载流子,明显提高了体系的电导率。同时,光学带隙展宽,且向低能方向漂移,可作为优良的透明导电薄膜材料。同时,计算结果为我们制备基于ZnO透明导电材料的设计与大规模应用提供了理论依据,也为监测和控制ZnO透明导电材料的生长过程提供了可能性。