ZnO晶体Al杂质与Zn间隙共存的复合缺陷研究

人工晶体学报, 2016, 45(6): 1508-1513.

ZnO晶体Al杂质与Zn间隙共存的复合缺陷研究

曾体贤 ^1, , 胡永琴 ^2, , 杨辉 ^3, , 王茂州 ^4, , 张敏 ^5, , 樊龙 ^6, , 吴卫东 ^7,

1.西华师范大学物理与空间科学学院,南充637009;中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室,绵阳621900

2.西华师范大学物理与空间科学学院,南充,637009

3.西华师范大学物理与空间科学学院,南充,637009

4.西华师范大学物理与空间科学学院,南充,637009

5.西华师范大学物理与空间科学学院,南充,637009

6.中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室,绵阳,621900

7.中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室,绵阳,621900

基金项目: 中国科学院太阳活动重点实验室开放课题(KLSA201514) 四川省科技厅应用基础项目(2014JY0133)

关键词： ZnO , 第一性原理 , 复合缺陷

Study on the Al Impurity-Zn Intrinsic Composite Defects in ZnO Crystals

Keywords： ZnO , first principle , composite defect

利用第一性原理,研究了ZnO晶体Al杂质与Zn间隙共存的复合缺陷(AlZnZni)电子结构和光学性质.计算结果显示,AlZnZni复合缺陷的形成能为-3.180 eV,较低的形成能表明这种缺陷容易形成;复合缺陷使ZnO晶体的能带整体下移,带隙减小,价带区域展宽;电子能带结构的变化对ZnO的光学性质在低能产生了重要影响,主要表现在:介电函数虚部往低能方向移动且强度显著增强,使得ZnO表现出简并半导体的特性;复合缺陷导致ZnO晶体光学吸收边缘产生了红移,可见光区的吸收系数增大,透过率降低.

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