CdO及CdxZn1-xO化合物的结构、能量和电子性能分析

采用基于密度泛函理论的第一性原理的平面波超软赝势计算方法,研究了纤锌矿结构的cdxZn1-xO化合物以及CdO在纤锌矿结构、岩盐结构和闪锌矿结构的基态电子特性和体结构,分析了CdO的稳定性.通过对比纤锌矿结构、岩盐结构和闪锌矿结构CdO的内聚能,发现岩盐结构和纤锌矿结构CdO的稳定性好,闪锌矿结构相对较差;通过对CdxZn1-xO化合物在不同Cd组分下的电子结构计算,得到了较好的禁带宽度拟合结果,能带弯曲参量B=1.02 eV;通过形成能与组分关系的分析,我们认为当Cd的组分x=0.4左右时,CdxZn1-xO化合物最不稳定,容易出现相分离现象.     

Mn掺杂GaN的电子结构及光学性质

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法(PWP)计算Mn掺杂GaN(Ga1-xMnN)晶体的电子结构及光学性质,详细讨论掺杂后电子结构的变化.计算表明,Mn掺杂GaN使得Mn 3d与N 2p轨道杂化,产生自旋极化杂质带,Ga1-xMnxN表现为半金属性,非常适于自旋注入,说明该种材料是实现自旋电子器件的理想材料.另结合实验结果分析掺杂后体系的光学性质,发现吸收谱在1.3 eV处出现吸收峰,吸收系数随Mn2+浓度增加而增大.分析表明,该峰是源于Mn2+离子e态与t2态间的带内跃迁.     

氮化铟p型掺杂的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的总体能量平面波超软赝势法，对Mg，Zn，Cd掺杂InN的32原子超原胞体系进行了几何结构优化，从理论上给出了掺杂和非掺杂体系的晶体结构参数，其中非掺杂体系的理论值与实验值符合很好. 计算了掺杂InN晶体的结合能，总体态密度、集居数，差分电荷密度，并对此做了细致的分析. 计算结果表明，相对于Zn和Cd，Mg_In在InN中的溶解度会更大，并能提供更多的空穴态，非常有利于InN的p型掺杂. 关键词： 氮化铟 p型掺杂 电子结构 第一性原理     

N掺杂p-型ZnO的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法, 计算了纤锌矿ZnO和N掺杂p-型ZnO晶体的电子结构, 分析了N掺杂p-型ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布以及H原子和N2分子对p-型掺杂ZnO的影响.     

In-N共掺杂ZnO第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了纤锌矿ZnO，N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的电子结构，分析了N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布以及H原子对In-N共掺杂ZnO的影响.计算结果表明：N掺杂ZnO在能隙中引入了深受主能级，载流子(空穴)局域于价带顶附近.而加入激活施主In的In-N共掺杂ZnO，受主能级向低能方向移动，形成了浅受主能级.同时，受主能级带变宽、非局域化特征明显、提高了掺杂浓度和系统的稳定性.文章的结论与实验结果相符，从而为实 关键词： 密度泛函理论(DFT) 第一性原理 N掺杂ZnO In-N共掺杂ZnO     

CdO及CdxZn1-xO化合物的结构、能量和电子性能分析

采用基于密度泛函理论的第一性原理的平面波超软赝势计算方法, 研究了纤锌矿结构的CdxZn1-xO化合物以及CdO在纤锌矿结构、岩盐结构和闪锌矿结构的基态电子特性和体结构, 分析了CdO的稳定性. 通过对比纤锌矿结构、岩盐结构和闪锌矿结构CdO的内聚能, 发现岩盐结构和纤锌矿结构CdO的稳定性好, 闪锌矿结构相对较差; 通过对CdxZn1-xO化合物在不同Cd组分下的电子结构计算, 得到了较好的禁带宽度拟合结果, 能带弯曲参量B=1.02 eV; 通过形成能与组分关系的分析, 我们认为当Cd的组分x=0.4左右时, CdxZn1-xO化合物最不稳定, 容易出现相分离现象.     

Mg、Zn掺杂AlN电子结构的第一性原理计算

采用密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法, 对Mg、Zn 掺杂AlN 的32 原子超原胞体系进行了几何结构优化, 从理论上给出了掺杂和非掺杂体系的晶体结构参数, 对纤锌矿结构AlN 晶体及AlN:Mg、AlN: Zn 的结构、能带、结合能、电子态密度、集居数、差分电荷分布进行计算和分析. 计算结果表明, AlN:Mg、AlN: Zn 都能提供很多的空穴态, 形成p 型电导, 并且Mg是较Zn 更好的p型掺杂剂.