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1.
采用密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,对Zn1-xMgxO超晶胞和掺杂Al,N后的Zn1-xMgxO超晶胞分别进行了优化计算.结合广义梯度近似计算了Al和N共掺杂后Zn1-xMgxO的能带结构、电子态密度和Mulliken电荷布居分布.计算表明:掺入N原子的2p态电子为Zn1-xMgxO价带顶提供空穴载流子,使Zn1-xMgxO价带顶向高能方向移动;掺入Al原子的3p态电子则与N原子的2p态电子在费米能级附近发生轨道杂化,使费米能级处价带能级展宽,Al和N共掺杂可获得p型Zn1-xMgxO. 相似文献
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采用脉冲激光沉积(PLD)方法在单晶Si(100)衬底上沿c轴方向生长单晶Zn1-xMgxO薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)研究了膜厚、Mg含量、退火温度及氧气氛等制备工艺对Zn1-xMgxO薄膜的结构、形貌和光学性质的影响.实验结果表明,Mg含量x≤0.15时, Zn关键词:
1-xMgxO薄膜')" href="#">Zn1-xMgxO薄膜
制备工艺
结构
光学性质 相似文献
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采用第一性原理计算方法,计算了纤锌矿结构Zn1-xMgxO(x=0,00625,0125,025)的电子结构及吸收光谱. 计算结果表明,Mg的掺入使ZnO的电子结构发生了较大的改变,与Mg邻近的O原子得到电子的数目明显增大,进而O原子返回部分电子给邻近Zn原子. Zn-O间相互作用减弱,禁带宽度变大,这也从同一合金中Zn4s上移的程度得到证实. 其吸收光谱也随着Mg的掺入出现蓝移现象,其吸收边对应波长分别为379, 相似文献
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采用第一性原理计算方法,计算了纤锌矿结构Zn1-xMgxO(x=0,00625,0125,025)的电子结构及吸收光谱. 计算结果表明,Mg的掺入使ZnO的电子结构发生了较大的改变,与Mg邻近的O原子得到电子的数目明显增大,进而O原子返回部分电子给邻近Zn原子. Zn-O间相互作用减弱,禁带宽度变大,这也从同一合金中Zn4s上移的程度得到证实. 其吸收光谱也随着Mg的掺入出现蓝移现象,其吸收边对应波长分别为379,
关键词:
第一性原理计算
电子结构
吸收光谱
纤锌矿结构ZnO 相似文献
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二氧化钛(TiO2)作为一种性能优良的光催化剂已经受到越来越多的关注.本研究采用密度泛函理论的第一性原理和广义梯度近似+U方法,对锐钛矿结构TiO2晶体三种可能的(Nb,N)共掺杂TiO2的几何结构、形成能、能带结构、电子密度和光吸收系数进行了研究,并与单掺杂(Nb/N)体系进行了对比.对掺杂后体系的几何结构进行的计算表明杂质原子掺入后晶格发生了不同程度的畸变.此外,(Nb,N)共掺杂体系与纯TiO2相比,其禁带宽度和吸收边较小.同时,与N掺杂TiO2相比,N的2p态在共掺杂情形下变为完全占据,从而减少了电子空穴对的复合.而且共掺杂体系的形成能比N单掺杂体系低,因而更加稳定.因此,(Nb,N)共掺杂可以很好地提升锐钛矿型TiO2在可见光波段的光催化性能. 相似文献
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基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理的平面波超软赝势方法(USPP),对Zn,Cd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。计算了掺杂AlN晶体的结合能、电子态密度、差分电荷密度,并对计算结果进行了细致的分析。计算结果表明,Cd、Zn都可以提供很多的空穴态,是良好的p型掺杂剂,但是相对于Cd, Zn原子在AlN晶体中的溶解度更大,并且可以提供更多的空穴,有利于形成更好的p型电导。 相似文献
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Zn$lt;sub$gt;1-$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;Mg$lt;sub$gt;$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;O薄膜的光致发光特性研究 下载免费PDF全文
采用脉冲激光沉积方法在单晶Si(100)衬底上制备出c轴取向的Zn1-xMgxO单晶薄膜,通过荧光光谱仪研究了薄膜的光致发光特性.实验结果表明,Mg含量增加,Zn1-xMgxO单晶薄膜的紫外发光峰蓝移,发光峰强度减弱,缺陷发光强度增强.同时发现,由于Mg的掺杂,引入了一些束缚能较大的局域束缚态.对于氧气氛下制备的样品,实验发现紫外峰和绿光带发光峰同时增强,但是R值减小,紫外峰红移.对绿光发光机理研究发现,绿光发光带主要与锌空位、氧间隙(Oi)或锌位氧(OZn)等缺陷有关,它是由多个缺陷发光峰组成,各缺陷发光峰强度相对变化导致了绿光发光带的整体移动.
关键词:
1-xMgxO薄膜')" href="#">Zn1-xMgxO薄膜
光致发光
脉冲激光沉积 相似文献
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This paper carries out first principles calculation of the structure,electronic and optical properties of Be x Zn 1 x O alloys based on the density-functional theory for the compositions x = 0.0,0.25,0.5,0.75,1.0.The lattice constants deviations of alloys obey Vegard’s law well.The Be x Zn 1 x O alloys have the direct band gap(Γ-Γ) character,and the bowing coefficients are less than the available theoretical values.Moreover,it investigates in detail the optical properties(dielectric functions,absorption spectrum and refractive index) of these ternary mixed crystals.The obtained results agree well with the available theoretical and experimental values. 相似文献
13.
采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 对纤锌矿BexZn1-xO合金进行能隙特性、弯曲系数和结构参数的计算. 结果表明: BexZn1-xO合金的能隙和弯曲系数都随Be掺杂组分的增大而增大. 通过修正BexZn1-xO合金的能隙值得知其合金弯曲系数b为6.02 eV, 这与实验值接近. 纤锌矿BexZn1-xO合金的能隙弯曲系数过大主要来源于体积形变和电荷转移的贡献. 文中还分析了BexZn1-xO合金的晶格常数、 平均键长和平均次近邻原子距离与Be组分的关系. 相似文献
14.
利用X射线吸收精细结构、X射线衍射和磁性测量等技术研究脉冲激光气相沉积法制备的Zn1-xCoxO (x=0.01,0.02)稀磁半导体薄膜的结构和磁性.磁性测量结果表明Zn1-xCoxO样品都具有室温铁磁性.X射线衍射结果显示其薄膜样品具有结晶良好的纤锌矿结构.荧光X射线吸收精细结构测试结果表明,脉冲激光气相沉积法制备的样品中的Co离子全部进入ZnO晶格中替代了部分Zn的格点位置,生成单一相的Zn1-xCoxO 稀磁半导体.通过对X射线吸收近边结构谱的分析,确定Zn1-xCoxO薄膜中存在O空位,表明Co离子与O空位的相互作用是诱导Zn1-xCoxO产生室温铁磁性的主要原因.
关键词:
1-xCoxO稀磁半导体')" href="#">Zn1-xCoxO稀磁半导体
X射线吸收精细结构谱
脉冲激光气相沉积法 相似文献
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MgxZn1-xO thin films have been prepared on silicon substrates by radio
frequency magnetron sputtering at 60℃. The thin films have hexagonal
wurtzite single-phase structure and a preferred orientation with the c-axis
perpendicular to the substrates. The refractive indices of MgxZn1-xO films
are studied at room temperature by spectroscopic ellipsometry over the wavelength
range of 400--760\,nm at the incident angle of 70℃. Both absorption
coefficients and optical band gaps of MgxZn1-xO films are determined by
the transmittance spectra. While Mg content is increasing, the absorption edges of
MgxZn1-xO films shift to higher energies and band gaps linearly increase
from 3.24.eV at x=0 to 3.90\,eV at x=0.30. These results provide important
information for the design and modelling of ZnO/ MgxZn1-xO heterostructure
optoelectronic devices. 相似文献
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First-principles study of structrural and corrected band properties of wurtzite Zn1-xCdxO and Zn1-xMgxO systems 下载免费PDF全文
A first-principles method based on density functional theory(DFT),a generalized gradient approximation(GGA),and a projector-augmented wave(PAW) are used to study the structual and band properties of wurtzite Zn1-xCdxO and Zn1-xMgxO(0 ≤x≤1) ternary alloys.By taking into account all of the possible structures,the band gaps of Zn1-xCdxO and Zn1-xMgxO alloys are corrected and compared with experimental data. 相似文献
17.
First-principles calculation of electronic structure of MgxZn1-xO codoped with aluminium and nitrogen 下载免费PDF全文
Aiming at developing p-type semiconductors and modulating the band gap for photoelectronic devices and band engineering, we present the ab initio numerical simulation of the effect of codoping ZnO with Al, N and Mg on the crystal lattice and electronic structure. The simulations are based on the Perdew--Burke--Ernzerhof generalised-gradient approximation in density functional theory. Results indicate that electrons close to the Fermi level transfer effectively when Al, Mg, and N replace Zn and O atoms, and the theoretical results were consistent with the experiments. The addition of Mg leads to the variation of crystal lattice, expanse of energy band, and change of band gap. These unusual properties are explained in terms of the computed electronic structure, and the results show promise for the development of next-generation photoconducting devices in optoelectronic information science and technology. 相似文献
18.
用薛定谔方程和泊松方程自洽计算的方法研究了Al0.75Ga0.25N/GaN对称双量子阱(DQWs)中子带间跃迁(ISBT)的波长和吸收系数对中间耦合势垒高度、中间耦合势垒宽度、势阱宽度和势垒掺杂浓度的依赖关系.研究发现,第一奇序子带S1ood与第二偶序子带S2even ISBT波长随着中间耦合势垒高度的降低而变短.当中间耦合势垒高度高于0.62 eV时,S1odd<
关键词:
自洽
xGa1-xN/GaN双量子阱')" href="#">AlxGa1-xN/GaN双量子阱
子带间跃迁 相似文献