| 同价Mg置换对ZnO基氧化物电子结构与电性能的影响 |
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| 引用本文： | 余小英, 李凡生, 张飞鹏, 房慧, 路清梅, 张忻. 同价Mg置换对ZnO基氧化物电子结构与电性能的影响[J]. 高压物理学报, 2015, 29(2): 129-135. doi: 10.11858/gywlxb.2015.02.007 |
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| 作者姓名： | 余小英 李凡生 张飞鹏 房慧 路清梅 张忻 |
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| 作者单位： | 1.广西民族师范学院物理与电子工程系,广西崇左 532200;;2.北京工业大学材料科学与工程学院新型功能材料教育部重点实验室,北京 100124;;3.河南城建学院数理学院,河南平顶山 467036 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(11347141);广西高校科研项目(201203YB176);北京市自然科学基金(2112007) |
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| 摘 要： | 
采用密度泛函理论平面波超软赝势广义梯度近似方法,系统研究了Mg置换的ZnO基氧化物的晶格结构和电子结构,在此基础上分析了置换氧化物的电学性能。计算分析结果表明：Mg置换后的ZnO基氧化物其晶格减小,仍为直接带隙材料,带宽1.2 eV。Mg掺杂ZnO体系主要在-40 eV能量附近产生新的能带。
费米能级附近的能带主要由Mg p、Zn p、Zn d、O p、Mg s、Zn s、O s电子形成,且这些能带之间存在着强相互作用。Zn p、Zn d、O p电子形成的能级上的载流子在外场作用下首先迁移至Mg s电子形成的能级,形成电输运过程。置换体系费米能级附近的载流子有效质量、态密度和载流子浓度都大大提高;Mg置换有利于ZnO材料体系电导率的提高。
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| 关 键 词： | ZnO基氧化物 Mg置换 电子结构 电性能 |
| 收稿时间： | 2014-03-06 |
| 修稿时间： | 2014-05-07 |
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