ZnO:Sb掺杂机理的第一性原理研究

人工晶体学报 ›› 2012, Vol. 41 ›› Issue (2): 528-534.

ZnO:Sb掺杂机理的第一性原理研究

宋杨;梁淑华

西安理工大学材料学院,西安,710048

出版日期:2012-04-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(50871085);陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2010JZ007)

First-principle Study on the Doping Mechanism of ZnO: Sb

SONG Yang;LIANG Shu-hua

Online:2012-04-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 为了研究ZnO:Sb的掺杂机理,本文运用第一性原理密度泛函理论计算了理想纤锌矿ZnO和SbO 、SbZn 、SbZn-2VZn三种Sb掺杂ZnO晶体模型的几何结构、能带结构和电子态密度.计算结果表明:sb的掺人使得晶格发生不同程度的膨胀,其中以SbZn-2VZn复合缺陷模型的膨胀最小,键长最短,说明此结构的化学稳定性最高.通过能带和态密度的分析可知,ShO和SbZn模型存在不合理性,而SbZn-2VZn复合缺陷中的VZn可以使价带产生非局域化空穴载流子.定量计算进一步确认了SbZn-2VZn构型的可填充电子数最多,合理解释了晶体导电性的提高.形成能计算表明,在富氧条件下SbZn-2VZn的形成能最低,说明在富氧条件下掺杂Sb更有利于实现ZnO的p型化.

中图分类号:

TB34

宋杨;梁淑华. ZnO:Sb掺杂机理的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2012, 41(2): 528-534.

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