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第一性原理研究Te-N共掺p型ZnO

姚光锐 范广涵 郑树文 马佳洪 陈峻 章勇 李述体 宿世臣 张涛

第一性原理研究Te-N共掺p型ZnO

姚光锐, 范广涵, 郑树文, 马佳洪, 陈峻, 章勇, 李述体, 宿世臣, 张涛
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  • 采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法对Te-N共掺杂ZnO体系的晶格结构、 杂质态密度和电子结构进行了理论分析.研究表明, N掺杂引起晶格收缩,而Te的掺入引起晶格膨胀, 从而减小晶格应力促进N的掺杂,并且Te由于电负性小于O而带正电, Te在ZnO中作为等电子施主而存在.研究发现, N掺杂体系中在费米能级附件形成窄的深受主能级, 而Te-N共掺体系中, N杂质带变宽,空穴更加离域,同时,空穴有效质量变小,受主能级变浅, 更有利于实现p型特性.因此, Te-N共掺有望成为一种更为有效的p型掺杂手段.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61176043); 广东省战略性新兴产业LED产业项目(批准号: 2010A081002005, 2011A081301003) 和广东省教育部产学研项目(批准号: 2010B090400192)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-26
  • 修回日期:  2012-02-23
  • 刊出日期:  2012-09-05

第一性原理研究Te-N共掺p型ZnO

  • 1. 华南师范大学光电子材料与技术研究所, 广州 510631;
  • 2. 广东工业大学实验教学部, 广州 510006
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61176043)

    广东省战略性新兴产业LED产业项目(批准号: 2010A081002005, 2011A081301003) 和广东省教育部产学研项目(批准号: 2010B090400192)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法对Te-N共掺杂ZnO体系的晶格结构、 杂质态密度和电子结构进行了理论分析.研究表明, N掺杂引起晶格收缩,而Te的掺入引起晶格膨胀, 从而减小晶格应力促进N的掺杂,并且Te由于电负性小于O而带正电, Te在ZnO中作为等电子施主而存在.研究发现, N掺杂体系中在费米能级附件形成窄的深受主能级, 而Te-N共掺体系中, N杂质带变宽,空穴更加离域,同时,空穴有效质量变小,受主能级变浅, 更有利于实现p型特性.因此, Te-N共掺有望成为一种更为有效的p型掺杂手段.

English Abstract

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