Mg掺杂CuAlO_2电子结构的第一性原理研究

摘要

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了CuAlO_2晶体电子结构以及替位Mg杂质的特性. 结果表明,Mg替代Al原子时形成受主杂质能级,而替代Cu原子时形成施主杂质能级;同时也计算了它们的形成能,发现前者是吸热反应,而后者是放热反应. 另外,比较Mg替代Al与Mg替代Cu掺杂前后计算结果,发现前者费米能级变化不是很明显;而后者掺杂后费米能级明显向导带底移动. 研究表明掺杂可改变CuAlO_2的导电类型和电导强弱,此结果对实验具有很好的参考价值.