Ca掺杂ZnO氧化物的电子结构与电性能研究

人工晶体学报 ›› 2014, Vol. 43 ›› Issue (8): 2016-2021.

Ca掺杂ZnO氧化物的电子结构与电性能研究

张光磊;张飞鹏;秦国强;曾宏;张忻;张久兴

石家庄铁道大学材料科学与工程学院,石家庄,050043;中国钢研科技集团安泰科技股份有限公司,纳米能源材料北京市重点实验室,北京100081;北京工业大学材料科学与工程学院,新型功能材料教育部重点实验室,北京100124;中国钢研科技集团安泰科技股份有限公司,纳米能源材料北京市重点实验室,北京100081;北京工业大学材料科学与工程学院,新型功能材料教育部重点实验室,北京100124

出版日期:2014-08-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(51201037);北京市自然科学基金(2122020);河北省高校重点学科建设项目

Electronic Structure and Electrical Properties of Ca Doped ZnO Oxide

ZHANG Guang-lei;ZHANG Fei-peng;QIN Guo-qiang;ZENG Hong;ZHANG Xin;ZHANG Jiu-xing

Online:2014-08-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 基于密度泛函理论广义梯度近似第一性原理计算的方法,系统研究了Ca掺杂ZnO氧化物的晶格结构和电子结构,在此基础上分析了其电学性能.结果表明,Ca掺杂ZnO晶胞减小.Ca掺杂氧化物仍为直接带隙半导体材料,带宽达1.5 eV.掺杂体系费米能级附近的能带主要由Cas态、Cap态、Znp态和Op态电子构成,其中p态电子对价带态贡献最大,且Cas态、Znp态和Op态电子之间存在着更强的相互作用.Ca掺杂ZnO氧化物费米能级EF附近载流子浓度增加,运动速度减小,有效质量增加,导电机构为Cas态、Znp态和Op态电子在价带与导带的跃迁,具有更高的电导率,较高的Seebeck系数和综合电性能.

中图分类号:

O481
TN377

张光磊;张飞鹏;秦国强;曾宏;张忻;张久兴. Ca掺杂ZnO氧化物的电子结构与电性能研究[J]. 人工晶体学报, 2014, 43(8): 2016-2021.

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