搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

In掺杂ZnO超晶格光学性质的研究

冯现徉 逯瑶 蒋雷 张国莲 张昌文 王培吉

In掺杂ZnO超晶格光学性质的研究

冯现徉, 逯瑶, 蒋雷, 张国莲, 张昌文, 王培吉
PDF
导出引用
导出核心图
  • 采用基于第一性原理的线性缀加平面波方法, 计算了超晶格ZnO掺In的光学性质. 计算结果表明, 掺入In元素后Fermi能级进入导带, 介电函数、吸收系数、折射率、反射率都在Fermi面附近产生新的跃迁峰. 随着掺杂层数的增多, 跃迁峰发生红移, 当掺杂两层In时跃迁峰峰值最大, 同时吸收系数的吸收边随掺杂层数的增多而逐渐减小. 与In掺杂ZnO超晶胞相比, ZnO超晶格在可见光范围内具有高透过率的特点.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61172028)、山东省自然科学基金(批准号: ZR2010EL017)、山东省科学技术计划发展项目(批准号: 2009GG2003028)和济南大学博士基金(批准号: xbs01043)资助的课题.
    [1]

    Lee E C, Chang K J 2006 Physica B 376-377 707

    [2]

    Xiong Z H, Jiang F Y 2007 J. Phys. Chem. Solids 68 1500

    [3]

    Guo M T, Li L, Zhang X F 2007 Laser Journal 28 32 (in Chinese) [郭茂田, 李丽, 张晓芳 2007 激光杂志 28 32]

    [4]

    Guan L, Li Q, Zhao Q X, Guo J X, Zhou Y, Jin L T, Geng B, LiuB T 2009 Acta Phys. Sin. 58 5624 (in Chinese) [关丽, 李强,赵庆勋, 郭建新, 周阳, 金利涛, 耿波, 刘保亭 2009 物理学报 58 5624]

    [5]

    Liu X C, Ji Y J, Zhao J Q, Liu L Q, Zhang Z P, Dong H L 2010Acta Phys. Sin. 59 4925 (in Chinese) [刘小村,季艳菊, 赵俊卿, 刘立强, 张兆鹏, 董和磊 2010 物理学报 59 4925]

    [6]

    Fujita S, Tanaka H, Fujita S 2005 J. Crystal Growth 278 264

    [7]

    Ohtomo A, Kawasaki M, Ohkubo I, Koinuma H, Yasuda T, SegawaY 2009 Appl. Phys. Lett. 75 980

    [8]

    Karzel H, Potzel W, Kofferlein M, Schiessl W, Steiner M, HillerU, Kalvius G M, Mitchell D W, Das T P, Blaha P, Schwarz K,Pasternak M P 1996 Phys. Rev. B 53 11425

    [9]

    Duan M Y, Xu M , Zhou H P, Chen Q Y, Hu Z G, Dong C J 2008Acta Phys. Sin. 57 6520 (in Chinese) [段满益,徐明, 周海平, 陈青云, 胡志刚, 董成军 2008 物理学报 57 6520]

    [10]

    Schleife A, Rodl C, Fuchs F, Furthmuller J, Bechstedt F 2007Appl. Phys. Lett. 91 24195

    [11]

    Ying X J, Zhang X D, Hao Z W 2007 J. Synthetic Crystals 36 784(in Chinese) [应杏娟, 张兴德, 郝志武 2007人工晶体学报 36 784]

    [12]

    Wen X, Shu S L 2009 Physica E 41 506

    [13]

    Liu X C, Shi E W, Song L X, Zhang W H, Chen Z Z 2006 ActaPhys. Sin. 55 2557 (in Chinese) [刘学超,施尔畏, 宋力昕, 张伟华, 陈之战 2006 物理学报 55 2557]

    [14]

    Shi L B, Yuan H K 2011 J. Magn. Magn. Mater. 323 857

    [15]

    Tang X, Lü H F, Ma C Y, Zhao J J, Zhang Q Y 2008 Acta Phys.Sin. 57 1066 (in Chinese) [唐鑫,吕海峰, 马春雨, 赵纪军, 张庆瑜 2008 物理学报 57 1066]

    [16]

    Zhang X D, Guo M L, Li W X, Liu C L 2008 J. Appl. Phys. 103063721

    [17]

    Feng X Y, Wang P J, Zhang C W, Lu Y, Jiang L, Zhang G L 2011 J. Synthetic Crystals 40 517 (in Chinese) [冯现徉,王培吉, 张昌文, 逯瑶, 蒋雷, 张国莲 2011 人工晶体学报 40 517]

    [18]

    Wang Y B, Xu Y, Zhang Y, Yu X, Song G F, Chen L H 2011 Chin.Phys. B 20 067302

    [19]

    Wang JW, Bian J M, Sun J C, Liang HW, Zhao J Z, Du G T 2008Acta Phys. Sin. 57 5212 (in Chinese) [王经纬,边继明, 孙景昌, 梁红伟, 赵涧泽, 杜国同 2008 物理学报 57 5212]

  • [1]

    Lee E C, Chang K J 2006 Physica B 376-377 707

    [2]

    Xiong Z H, Jiang F Y 2007 J. Phys. Chem. Solids 68 1500

    [3]

    Guo M T, Li L, Zhang X F 2007 Laser Journal 28 32 (in Chinese) [郭茂田, 李丽, 张晓芳 2007 激光杂志 28 32]

    [4]

    Guan L, Li Q, Zhao Q X, Guo J X, Zhou Y, Jin L T, Geng B, LiuB T 2009 Acta Phys. Sin. 58 5624 (in Chinese) [关丽, 李强,赵庆勋, 郭建新, 周阳, 金利涛, 耿波, 刘保亭 2009 物理学报 58 5624]

    [5]

    Liu X C, Ji Y J, Zhao J Q, Liu L Q, Zhang Z P, Dong H L 2010Acta Phys. Sin. 59 4925 (in Chinese) [刘小村,季艳菊, 赵俊卿, 刘立强, 张兆鹏, 董和磊 2010 物理学报 59 4925]

    [6]

    Fujita S, Tanaka H, Fujita S 2005 J. Crystal Growth 278 264

    [7]

    Ohtomo A, Kawasaki M, Ohkubo I, Koinuma H, Yasuda T, SegawaY 2009 Appl. Phys. Lett. 75 980

    [8]

    Karzel H, Potzel W, Kofferlein M, Schiessl W, Steiner M, HillerU, Kalvius G M, Mitchell D W, Das T P, Blaha P, Schwarz K,Pasternak M P 1996 Phys. Rev. B 53 11425

    [9]

    Duan M Y, Xu M , Zhou H P, Chen Q Y, Hu Z G, Dong C J 2008Acta Phys. Sin. 57 6520 (in Chinese) [段满益,徐明, 周海平, 陈青云, 胡志刚, 董成军 2008 物理学报 57 6520]

    [10]

    Schleife A, Rodl C, Fuchs F, Furthmuller J, Bechstedt F 2007Appl. Phys. Lett. 91 24195

    [11]

    Ying X J, Zhang X D, Hao Z W 2007 J. Synthetic Crystals 36 784(in Chinese) [应杏娟, 张兴德, 郝志武 2007人工晶体学报 36 784]

    [12]

    Wen X, Shu S L 2009 Physica E 41 506

    [13]

    Liu X C, Shi E W, Song L X, Zhang W H, Chen Z Z 2006 ActaPhys. Sin. 55 2557 (in Chinese) [刘学超,施尔畏, 宋力昕, 张伟华, 陈之战 2006 物理学报 55 2557]

    [14]

    Shi L B, Yuan H K 2011 J. Magn. Magn. Mater. 323 857

    [15]

    Tang X, Lü H F, Ma C Y, Zhao J J, Zhang Q Y 2008 Acta Phys.Sin. 57 1066 (in Chinese) [唐鑫,吕海峰, 马春雨, 赵纪军, 张庆瑜 2008 物理学报 57 1066]

    [16]

    Zhang X D, Guo M L, Li W X, Liu C L 2008 J. Appl. Phys. 103063721

    [17]

    Feng X Y, Wang P J, Zhang C W, Lu Y, Jiang L, Zhang G L 2011 J. Synthetic Crystals 40 517 (in Chinese) [冯现徉,王培吉, 张昌文, 逯瑶, 蒋雷, 张国莲 2011 人工晶体学报 40 517]

    [18]

    Wang Y B, Xu Y, Zhang Y, Yu X, Song G F, Chen L H 2011 Chin.Phys. B 20 067302

    [19]

    Wang JW, Bian J M, Sun J C, Liang HW, Zhao J Z, Du G T 2008Acta Phys. Sin. 57 5212 (in Chinese) [王经纬,边继明, 孙景昌, 梁红伟, 赵涧泽, 杜国同 2008 物理学报 57 5212]

  • [1] 蒋雷, 王培吉, 张昌文, 冯现徉, 逯瑶, 张国莲. 超晶格SnO2掺Cr的电子结构和光学性质的研究. 物理学报, 2011, 60(9): 093101. doi: 10.7498/aps.60.093101
    [2] 于峰, 王培吉, 张昌文. Al掺杂SnO2 材料电子结构和光学性质. 物理学报, 2011, 60(2): 023101. doi: 10.7498/aps.60.023101
    [3] 逯瑶, 王培吉, 张昌文, 冯现徉, 蒋雷, 张国莲. 第一性原理研究Fe掺杂SnO2材料的光电性质. 物理学报, 2011, 60(11): 113101. doi: 10.7498/aps.60.113101
    [4] 逯瑶, 王培吉, 张昌文, 蒋雷, 张国莲, 宋朋. 第一性原理研究In,N共掺杂SnO2材料的光电性质. 物理学报, 2011, 60(6): 063103. doi: 10.7498/aps.60.063103
    [5] 逯瑶, 王培吉, 张昌文, 冯现徉, 蒋雷, 张国莲. Fe, S共掺杂SnO2材料第一性原理分析. 物理学报, 2012, 61(2): 023101. doi: 10.7498/aps.61.023101
    [6] 季正华, 曾祥华, 胡永金, 谭明秋. 高压下ZnSe的电子结构和光学性质. 物理学报, 2008, 57(6): 3753-3759. doi: 10.7498/aps.57.3753
    [7] 段永华, 孙勇. (α, β , γ)-Nb5Si3电子结构和光学性质研究. 物理学报, 2012, 61(21): 217101. doi: 10.7498/aps.61.217101
    [8] 胡永金, 崔 磊, 赵 江, 滕玉永, 曾祥华, 谭明秋. 高压下ZnS的电子结构和性质. 物理学报, 2007, 56(7): 4079-4084. doi: 10.7498/aps.56.4079
    [9] 刘建军. 掺Ga对ZnO电子态密度和光学性质的影响. 物理学报, 2010, 59(9): 6466-6472. doi: 10.7498/aps.59.6466
    [10] 王新军, 王玲玲, 黄维清, 唐黎明, 陈克求. 磁场下含结构缺陷多组分超晶格中的局域电子态和电子输运. 物理学报, 2006, 55(7): 3649-3655. doi: 10.7498/aps.55.3649
    [11] 关 丽, 刘保亭, 李 旭, 赵庆勋, 王英龙, 郭建新, 王书彪. 萤石结构TiO2的电子结构和光学性质. 物理学报, 2008, 57(1): 482-487. doi: 10.7498/aps.57.482
    [12] 潘洪哲, 周海平, 祝文军, 徐 明. β-Si3N4电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2006, 55(7): 3585-3589. doi: 10.7498/aps.55.3585
    [13] 刘欢, 李公平, 许楠楠, 林俏露, 杨磊, 王苍龙. Cu离子注入单晶TiO2微结构及光学性质的模拟研究. 物理学报, 2016, 65(20): 206102. doi: 10.7498/aps.65.206102
    [14] 孙伟峰, 郑晓霞. 第一原理研究界面弛豫对InAs/GaSb超晶格界面结构、能带结构和光学性质的影响. 物理学报, 2012, 61(11): 117301. doi: 10.7498/aps.61.117301
    [15] 陈懂, 肖河阳, 加伟, 陈虹, 周和根, 李奕, 丁开宁, 章永凡. 半导体材料AAl2C4(A=Zn, Cd, Hg; C=S, Se)的电子结构和光学性质. 物理学报, 2012, 61(12): 127103. doi: 10.7498/aps.61.127103
    [16] 侯芹英, 孔祥兰, 苏希玉, 齐延华, 支晓芬. Ba0.5Sr0.5TiO3电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2009, 58(6): 4128-4131. doi: 10.7498/aps.58.4128
    [17] 谭兴毅, 金克新, 陈长乐, 周超超. YFe2B2电子结构的第一性原理计算. 物理学报, 2010, 59(5): 3414-3417. doi: 10.7498/aps.59.3414
    [18] 范达志, 刘贵立, 卫琳. 扭转形变对石墨烯吸附O原子电学和光学性质影响的电子理论研究. 物理学报, 2017, 66(24): 246301. doi: 10.7498/aps.66.246301
    [19] 李柱松, 朱泰山. 超晶格和层状结构传热特性的连续模型及其在能源材料设计中的应用. 物理学报, 2016, 65(11): 116802. doi: 10.7498/aps.65.116802
    [20] 于峰, 王培吉, 张昌文. N掺杂SnO2材料光电性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7285-7290. doi: 10.7498/aps.59.7285
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  2279
  • PDF下载量:  501
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-16
  • 修回日期:  2011-07-13
  • 刊出日期:  2012-03-05

In掺杂ZnO超晶格光学性质的研究

  • 1. 济南大学 物理学院, 济南 250022
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61172028)、山东省自然科学基金(批准号: ZR2010EL017)、山东省科学技术计划发展项目(批准号: 2009GG2003028)和济南大学博士基金(批准号: xbs01043)资助的课题.

摘要: 采用基于第一性原理的线性缀加平面波方法, 计算了超晶格ZnO掺In的光学性质. 计算结果表明, 掺入In元素后Fermi能级进入导带, 介电函数、吸收系数、折射率、反射率都在Fermi面附近产生新的跃迁峰. 随着掺杂层数的增多, 跃迁峰发生红移, 当掺杂两层In时跃迁峰峰值最大, 同时吸收系数的吸收边随掺杂层数的增多而逐渐减小. 与In掺杂ZnO超晶胞相比, ZnO超晶格在可见光范围内具有高透过率的特点.

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回