In2O3晶体电子结构和光吸收机理研究

为了得到准确的In₂O₃晶体电子结构, 本文分别采用GGA, GGA+U, HSE06的方法计算了电子结构, 并进行了G₀W₀修正, 通过比较计算结果, 得到HSE06+G₀W₀方法计算得到的禁带宽带最接近实验结果. 在此基础上使用Hedin的G₀W₀近似方法和Bethe-Salpeter方程计算得到了In₂O₃晶体的光学性质, 计算结果与实验结果吻合很好, 在此基础上通过对准粒子能带结构、光学跃迁矩阵和光学吸收谱的分析, 给出了In₂O₃晶体的光学跃迁机理.     

结合第一性原理和热力学计算对HfO2晶体本征点缺陷的预测

基于第一性原理和热动力学方法模拟计算得到了不同温度和氧分压下HfO₂晶体本征点缺陷的形成能,并讨论了各种点缺陷的形成能随费米能级变化的规律. 结果表明: 当费米能级在价带顶附近时, 随着温度和氧分压的变化, 出现了不同的最稳定点缺陷(O_i⁰、V_O3²⁺和Hf_i⁴⁺). 当费米能级大于3.40 eV时, 主要点缺陷是带-4价的Hf 空位. 该晶体除Hf 空位在价带顶附近出现了奇数价态, 其它的点缺陷都只显现偶数价态, 这表明该晶体的点缺陷具有典型的negative-U特性. 本文还计算得到了该晶体可能存在的最稳定点缺陷在温度、氧分压和费米能级三维空间的分布, 这为分析该晶体在不同条件下可能出现的点缺陷类型提供清晰的图像, 为调控晶体点缺陷的形成提供参考.