吴孔平
,
鲁开林
,
蒋建彗
,
顾书林
,
叶建东
,
汤琨
,
朱顺明
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.24.030
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法计算了高失配三元合金ZnTe1-xYx(Y=O,S,Se)的能带结构、电子特性与光学性能.通过对半导体态密度的计算证实了在闪锌矿结构的ZnTe中掺杂O、S或Se原子可能得到独立的中间带结构,该结构可提高光伏材料对能量低于母体半导体带隙光子的吸收效率.研究结果表明,中间带在ZnTe1-x(x中是由掺杂的O原子的2p态与处于导带的Zn原子的4s态耦合而成,符合能带反交叉模型.另外,与ZnTe1-xS和ZnTe1-xSex相比,随着掺杂O浓度的变化,ZnTe1-xq的中间带表现出较高的稳定性主要是因为O与Te之间存在最大的电负性差.
关键词:
中间带(IB)
,
电负性差
,
电子能带结构
,
光学性质
吴孔平
,
慈能达
,
汤琨
,
叶建东
,
朱顺明
,
顾书林
人工晶体学报
基于第一性原理GGA+U方法研究了Zn1-xCdxO合金的品格常数以及自发极化随Cd组分x的变化关系,其中极化特性的计算采用Berry-phase方法,同时计算了禁带宽度随Cd组分x的变化关系,并得到了能隙弯曲参数0.69.此外,通过计算宏观平均静电势的方法得到了(5 +3)Cd0.25Cd0.750/ZnO超晶格界面处的价带偏差为0.13 eV,导带偏差与价带偏差的比值为4/13,并且Zn1-xCdxO/ZnO界面两侧能带呈现Ⅰ型排列,这些研究结果将对Zn1-xCdxO/ZnO界面二维电子气的设计与优化起到重要作用.
关键词:
自发极化
,
静电势平均
,
能带偏差
,
锌镉氧合金
吴孔平
,
顾书林
,
朱顺明
材料导报
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法,结合广义梯度近似研究了过渡金属Mn掺杂ZnO与(Mn,N)共掺ZnO的电子结构和磁性.对Mn掺杂ZnO不同构型的相对能量进行计算,结果表明Mn掺杂ZnO的最稳定构型具有反铁磁相互作用.另外,对(Mn,N)共掺ZnO不同构型的相对能量进行计算,结果表明引入N后,Mn与N铁磁性相互作用时,(Mn,N)共掺ZnO体系处于最低能量状态.这主要是由于Mn 3d电子与N 2p局域束缚的电子形成的磁性束缚激子诱导了Mn、N共掺ZnO薄膜室温铁磁信号的产生,并且最稳定的铁磁构型为-Mn-N-Mn-复合体,具有明确的团簇趋势.
关键词:
稀磁半导体
,
磁化
,
第一性原理
,
Mn-N共掺ZnO
