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

Be1-xMgxO合金的能带特性与相结构稳定性研究

郑树文 范广涵 李述体 张涛 苏晨

Be1-xMgxO合金的能带特性与相结构稳定性研究

郑树文, 范广涵, 李述体, 张涛, 苏晨
PDF
导出引用
  • 采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法, 对纤锌矿和岩盐矿结构Be1-xMgxO合金的晶格常数、能带特性和形成能进行计算, 分析了不同Mg组分下不同结构的Be1-xMgxO合金晶格常数和能带差异. 结果表明: 随着Mg组分的增大, 纤锌矿和岩盐矿Be1-xMgxO合金的晶格常数都线性增加, 但它们的能隙都逐渐减小. 对于相同Mg组分的Be1-xMgxO合金, 岩盐矿结构的能隙要大于纤锌矿结构. 当Mg组分为0.89时, Be1-xMgxO合金由纤锌矿相转变为岩盐矿相. 为了使理论值与实验值相一致, 对Be1-xMgxO合金的能隙计算值进行修正, 得到纤锌矿和岩盐矿Be1-xMgxO合金的能隙弯曲系数b值分别为3.451 eV和4.96 eV. 对纤锌矿BeO-MgO-ZnO三元合金的能隙和弯曲系数与晶格常数关系做了分析.
    • 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专项资金(批准号: 2010A081002005, 2011A081301003, 2012A080304016) 和广东省教育部产学研结合项目资金(批准号: 2010B090400192)资助的课题.
    [1]

    Bagnall D M, Chen Y F, Zhu Z, Yao T, Koyama S, Shen M Y, Goto T 1997 Appl. Phys. Lett. 70 2230

    [2]

    Ryu Y R, Zhu S, Look D C, Wrobel J M, Jeong H M, White H W 2000 J. Cryst. Growth 216 330

    [3]

    Ryu Y R, Lee T S, White H W 2003 Appl. Phys. Lett. 83 87

    [4]

    Park W I, Yi G C, Jang H M 2001 Appl. Phys. Lett. 79 2022

    [5]

    Ohtomo A, Kawasaki M, Koida T, Masubuchi K, Koinuma H 1998 Appl. Phys. Lett. 72 2466

    [6]

    Ryu Y R, Lee T S, Lubguban J A, Corman A B, White H W, Leem J H, Han M S, Park Y S, Youn C J, Kim W J 2006 Appl. Phys. Lett. 88 052103

    [7]

    Kim W J, Leem T H, Han M S, Park I M, Ryu Y R, Lee T S 2006 J. Appl. Phys. 99 096104

    [8]

    Jin X L, Lou S Y, Kong D G, Li Y C, Du Z L 2006 Acta Phys. Sin. 55 4809 (in Chinese) [靳锡联, 娄世云, 孔德国, 李蕴才, 杜祖亮 2006 物理学报 55 4809]

    [9]

    Chen X H, Kang J Y 2008 Semicond. Sci. Technol. 23 025008

    [10]

    Ding S F, Fan G H, Li S T, Chen K, Xiao B 2007 Physical B 394 127

    [11]

    Shi L B, Li R B, Cheng S, Li M B 2009 Acta Phys. Sin. 58 6446 (in Chinese) [史力斌, 李容兵, 成爽, 李明标 2009 物理学报 58 6446]

    [12]

    Shi H L, Duan Y 2008 Eur. Phys. J. B 66 439

    [13]

    Kim W J, Leem T H, Han M S, Park I M, Ryu Y R, Lee T S 2006 J. Appl. Phys. 99 096104

    [14]

    Zhu Y Z, Chen G D, Ye H, Walsh A, Moon C Y, Wei S H 2008 Phys. Rev. B 77 245209

    [15]

    Hohenberg P, Kohn W 1964 Phys. Rev. B 136 864

    [16]

    Huang H C, Gilmer G H, de la Rubia T D 1998 J. Appl. Phys. 84 3636

    [17]

    Perdew J P, Chevary J A, Vosko S H, Jackson K A, Pederson M R, Singh D J, Fiolhais C 1992 Phys. Rev. B 46 6671

    [18]

    Vanderbilt D 1990 Phys. Rev. B 41 7892

    [19]

    Monkhorst H J, Pack J D 1977 Phys. Rev. B 16 1748

    [20]

    Fischer T H, Almlof J 1992 J. Phys. Chem. 96 9768

    [21]

    Amrani B, Rashid A, El Haj H F 2007 Computational Materials Science 40 66

    [22]

    Vegard L 1921 Z. Phys. 5 17

    [23]

    Fan X F, Sun H D, Shen Z X, Kuo J L, Lu Y M 2008 J. Phys: Condens. Matter 20 235221

    [24]

    Zhang Y, Shao X H, Wang C Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 5652 (in Chinese) [张云, 邵晓红, 王治强 2010 物理学报 59 5652]

    [25]

    Massidda S, Resta R, Posternak M, Baldereschi A 1995 Phys. Rev. B 52 16977

    [26]

    Anisimov V I, Aryasetiawan F, Lichtenstein A I 1997 J. Phys: Condens. Matter 9 767

    [27]

    Tang X, Lu H F, Zhao J J, Zhang Q Y 2010 J. Phys. Chem. Solids 71 336

    [28]

    Wang Z J, Li S C, Wang L Y, Liu Z 2009 Chin. Phys. B 18 2992

    [29]

    Xu X F, Shao X H 2009 Acta Phys. Sin. 58 1908 (in Chinese) [徐新发, 邵晓红 2009 物理学报 58 1908]

    [30]

    de Paiva R, Alves J L A, Nogueira R A, de Oliveira C, Alves H W L, Scolfaro L M R, Leite J R 2002 Mater. Sci. Eng. B 93 2

  • [1]

    Bagnall D M, Chen Y F, Zhu Z, Yao T, Koyama S, Shen M Y, Goto T 1997 Appl. Phys. Lett. 70 2230

    [2]

    Ryu Y R, Zhu S, Look D C, Wrobel J M, Jeong H M, White H W 2000 J. Cryst. Growth 216 330

    [3]

    Ryu Y R, Lee T S, White H W 2003 Appl. Phys. Lett. 83 87

    [4]

    Park W I, Yi G C, Jang H M 2001 Appl. Phys. Lett. 79 2022

    [5]

    Ohtomo A, Kawasaki M, Koida T, Masubuchi K, Koinuma H 1998 Appl. Phys. Lett. 72 2466

    [6]

    Ryu Y R, Lee T S, Lubguban J A, Corman A B, White H W, Leem J H, Han M S, Park Y S, Youn C J, Kim W J 2006 Appl. Phys. Lett. 88 052103

    [7]

    Kim W J, Leem T H, Han M S, Park I M, Ryu Y R, Lee T S 2006 J. Appl. Phys. 99 096104

    [8]

    Jin X L, Lou S Y, Kong D G, Li Y C, Du Z L 2006 Acta Phys. Sin. 55 4809 (in Chinese) [靳锡联, 娄世云, 孔德国, 李蕴才, 杜祖亮 2006 物理学报 55 4809]

    [9]

    Chen X H, Kang J Y 2008 Semicond. Sci. Technol. 23 025008

    [10]

    Ding S F, Fan G H, Li S T, Chen K, Xiao B 2007 Physical B 394 127

    [11]

    Shi L B, Li R B, Cheng S, Li M B 2009 Acta Phys. Sin. 58 6446 (in Chinese) [史力斌, 李容兵, 成爽, 李明标 2009 物理学报 58 6446]

    [12]

    Shi H L, Duan Y 2008 Eur. Phys. J. B 66 439

    [13]

    Kim W J, Leem T H, Han M S, Park I M, Ryu Y R, Lee T S 2006 J. Appl. Phys. 99 096104

    [14]

    Zhu Y Z, Chen G D, Ye H, Walsh A, Moon C Y, Wei S H 2008 Phys. Rev. B 77 245209

    [15]

    Hohenberg P, Kohn W 1964 Phys. Rev. B 136 864

    [16]

    Huang H C, Gilmer G H, de la Rubia T D 1998 J. Appl. Phys. 84 3636

    [17]

    Perdew J P, Chevary J A, Vosko S H, Jackson K A, Pederson M R, Singh D J, Fiolhais C 1992 Phys. Rev. B 46 6671

    [18]

    Vanderbilt D 1990 Phys. Rev. B 41 7892

    [19]

    Monkhorst H J, Pack J D 1977 Phys. Rev. B 16 1748

    [20]

    Fischer T H, Almlof J 1992 J. Phys. Chem. 96 9768

    [21]

    Amrani B, Rashid A, El Haj H F 2007 Computational Materials Science 40 66

    [22]

    Vegard L 1921 Z. Phys. 5 17

    [23]

    Fan X F, Sun H D, Shen Z X, Kuo J L, Lu Y M 2008 J. Phys: Condens. Matter 20 235221

    [24]

    Zhang Y, Shao X H, Wang C Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 5652 (in Chinese) [张云, 邵晓红, 王治强 2010 物理学报 59 5652]

    [25]

    Massidda S, Resta R, Posternak M, Baldereschi A 1995 Phys. Rev. B 52 16977

    [26]

    Anisimov V I, Aryasetiawan F, Lichtenstein A I 1997 J. Phys: Condens. Matter 9 767

    [27]

    Tang X, Lu H F, Zhao J J, Zhang Q Y 2010 J. Phys. Chem. Solids 71 336

    [28]

    Wang Z J, Li S C, Wang L Y, Liu Z 2009 Chin. Phys. B 18 2992

    [29]

    Xu X F, Shao X H 2009 Acta Phys. Sin. 58 1908 (in Chinese) [徐新发, 邵晓红 2009 物理学报 58 1908]

    [30]

    de Paiva R, Alves J L A, Nogueira R A, de Oliveira C, Alves H W L, Scolfaro L M R, Leite J R 2002 Mater. Sci. Eng. B 93 2

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  3776
  • PDF下载量:  624
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-02-26
  • 修回日期:  2012-06-29
  • 刊出日期:  2012-12-05

Be1-xMgxO合金的能带特性与相结构稳定性研究

  • 1. 华南师范大学光电子材料与技术研究所, 广州 510631
    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专项资金(批准号: 2010A081002005, 2011A081301003, 2012A080304016) 和广东省教育部产学研结合项目资金(批准号: 2010B090400192)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法, 对纤锌矿和岩盐矿结构Be1-xMgxO合金的晶格常数、能带特性和形成能进行计算, 分析了不同Mg组分下不同结构的Be1-xMgxO合金晶格常数和能带差异. 结果表明: 随着Mg组分的增大, 纤锌矿和岩盐矿Be1-xMgxO合金的晶格常数都线性增加, 但它们的能隙都逐渐减小. 对于相同Mg组分的Be1-xMgxO合金, 岩盐矿结构的能隙要大于纤锌矿结构. 当Mg组分为0.89时, Be1-xMgxO合金由纤锌矿相转变为岩盐矿相. 为了使理论值与实验值相一致, 对Be1-xMgxO合金的能隙计算值进行修正, 得到纤锌矿和岩盐矿Be1-xMgxO合金的能隙弯曲系数b值分别为3.451 eV和4.96 eV. 对纤锌矿BeO-MgO-ZnO三元合金的能隙和弯曲系数与晶格常数关系做了分析.

English Abstract

参考文献 (30)

目录

    /

    返回文章
    返回