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GGA+U方法研究ZnO孪晶界对V_(Zn)-N_O-H复合体对p型导电性的影响
作者姓名:吴静静  唐鑫  龙飞  唐壁玉
作者单位:1.桂林理工大学, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 桂林 541004;2.桂林理工大学材料科学与工程学院, 桂林 541004;3.广西大学化学化工学院, 南宁 530004
基金项目:国家自然科学基金(批准号:11364009)和广西自然科学基金(批准号:2014GXNSFFA118004)资助的课题.
摘    要:采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波赝势方法,探究四种ZnO-Σ7(1230)孪晶界中V_(Zn)-N_O-H复合体的电子结构和p型导电机理.计算结果表明,在ZnO-Σ7(1230)孪晶界中,N掺杂后会与锌空位(V_(Zn))、氢填隙(Hi)等点缺陷结合,进而形成V_(Zn)-N_O-H复合体,并出现在孪晶中的晶格应变集中区.此外,四种孪晶界中孪晶GB7a有利于V_(Zn)-N_O-H离化能降低,从而使其表现出浅受主特征.分析显示特殊的孪晶结构导致了氮替位(N_O)与近邻的O原子间距离缩短,阴离子之间发生相互作用,导致禁带中的空带能级下降,降低了电子跃迁所需能量.这一结果也说明GB7a孪晶界中的V_(Zn)-N_O-H可能成为N掺杂ZnO材料的p型导电的来源之一.

关 键 词:密度泛函理论  ZnO  孪晶界
收稿时间:2017-01-24
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