BexZn1-xO合金和Mg掺杂BexZn1-xO合金特性的理论研究

功能材料, 2007, 38(9): 1464-1467.

BexZn1-xO合金和Mg掺杂BexZn1-xO合金特性的理论研究

丁少锋 ^1, , 范广涵 ^2, , 李述体 ^3, , 陈琨 ^4, , 肖冰 ^5,

1.华南师范大学,光电子材料与技术研究所,广东,广州,510631

2.华南师范大学,光电子材料与技术研究所,广东,广州,510631

3.华南师范大学,光电子材料与技术研究所,广东,广州,510631

4.华南师范大学,光电子材料与技术研究所,广东,广州,510631

5.西安交通大学,材料学院,陕西,西安,710049

基金项目: 国家自然科学基金(50602018) 广东省自然科学基金(06025083) 广东省广州市科技攻关项目(2005Z1-D0071) 广东省科技攻关计划(2006A10802001)

关键词： BeZnO , 密度范函 , Mg掺杂 , 第一性原理

Theoretical study of the BexZn1-xO alloys and Mg-doped BexZn1-xO alloys

利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了对16个原子的BenZn8-nO8和Mg1BenZn7-nO8超胞进行了几何结构优化,计算了总能.从理论上给出了BeO的能带结构、态密度;BexZn1-xO合金的晶格常数、能带弯曲系数,差分电荷密度;BexZn1-xO合金的稳定性以及Mg掺杂BexZn1-xO合金的特性.计算结果表明:BexZn1-xO合金非常稳定;晶体结构参数与实验相符,并基本符合Vegard's law(维加德定律);能带弯曲系数非常大(5.6eV左右);掺入适量的Mg原子不仅可以解决晶格失配问题、增大band off-set(能带偏移),还可以提高BexZn1-xO合金的稳定性;Be原子成为间隙杂质的可能性很小.BexZn1-xO合金可以作为ZnO/MgxZn1-xO超晶格和量子阱的最佳材料.

参考文献

[1]	Ohtomo A.;Koida T.;Masubuchi K.;Koinuma H.;Sakurai Y. Yoshida Y.;Yasuda T.;Segawa Y.;Kawasaki M. .MgxZn1-xO as a II-VI widegap semiconductor alloy[J].Applied physics letters,1998(19):2466-2468.
[2]	Ryu Y R;Lee T S;Lubguban J A et al.[J].Applied Physics Letters,2006,88:052103.
[3]	Ryu Y R;Lee T S;White H W .[J].Journal of Crystal Growth,2004,261:502.
[4]	Ryu Y R;Lee T S;Lubguban J A et al.[J].Applied Physics Letters,2006,88:241108.
[5]	姚红英,顾晓,季敏,张笛儿,龚新高.SiO2-羟基表面上金属原子的第一性原理研究[J].物理学报,2006(11):6042-6046.
[6]	张加宏,马荣,刘甦,刘楣.掺杂MgCNi3超导电性和磁性的第一性原理研究[J].物理学报,2006(09):4816-4821.
[7]	Tan C L;Cai W;Tian X H .[J].Chinese Journal of Physics,2006,15:2718.
[8]	Segall MD.;Lindan PJD.;Probert MJ.;Pickard CJ.;Hasnip PJ.;Clark SJ. Payne MC. .First-principles simulation: ideas, illustrations and the CASTEP code[J].Journal of Physics. Condensed Matter,2002(11):2717-2744.
[9]	Vanderbilt D .[J].Physical Review B:Condensed Matter,1990,41:7892.
[10]	Perdew J;Burke K;Ernzerhof M .[J].Physical Review Letters,1996,77:3865.
[11]	Monkhorst H J;Pack J D .[J].Physical Review B:Condensed Matter,1976,13:5188.
[12]	Fischer T H;Almlof J .[J].Journal of Physical Chemistry,1992,96:9768.
[13]	Kim W J;Leem J H;Han M S et al.[J].Journal of Applied Physics,2006,99:096,104.
[14]	Stampfl C;Van de Walle C G .[J].Physical Review B:Condensed Matter,1998,59:5521.
[15]	靳锡联,娄世云,孔德国,李蕴才,杜祖亮.Mg掺杂ZnO所致的禁带宽度增大现象研究[J].物理学报,2006(09):4809-4815.
[16]	Baumeier B;Krüger P;Pollmann J .[J].Physical Review B:Condensed Matter,2007,75:045323.
[17]	de Paiva R;Alves J L A;Nogueira R A et al.[J].Materials Science and Engineering,2002,B93:2-5.
[18]	Lee S R;Wright A F;Crawford M H et al.[J].Applied Physics Letters,1999,74:3344.
[19]	Cardona M .[J].Physical Review,1963,129:69.
[20]	Lee S R;Wright A F;Crawford M H et al.[J].Applied Physics Letters,1999,74:3344.

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