点缺陷对ZnO/TiO2异质结磁光性能影响的第一性原理研究

摘要

基于第一性原理,建立了纯ZnO/TiO2异质结以及含有点缺陷的ZnO/TiO2异质结模型.在结构优化后对各个模型的电子结构、自旋电子密度进行了计算.结果表明,由于ZnO与锐钛矿TiO2属于不同空间群,二者构成异质结时产生了界面重构,界面内存在本征O空位,界面呈N型态.异质结构的带隙小于单纯的ZnO或TiO2,表明异质结具有更好的光电性能.O空位含量增加,有利于形成更多的弱束缚电子,进一步提高界面处的光电性能.而含有Zn空位的异质结具有磁性,这表明ZnO/TiO2也可作为潜在的稀磁半导体.