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In掺杂ZnTe发光性能的第一性原理计算

令狐佳珺 梁工英

In掺杂ZnTe发光性能的第一性原理计算

令狐佳珺, 梁工英
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  • 利用基于密度泛函理论的第一性原理对In掺入ZnTe半导体后引入的各种缺陷进行了结构优化、 能带和态密度分析及转换能级的计算. 计算结果表明: 掺杂后体系中主要存在两种缺陷, 一种是In原子替换了Zn原子的置换型缺陷; 另一种是由In替换Zn后再与临近的Zn空位形成的复合缺陷. 二者分别在导带底下方0.26 eV和价带顶上方0.33 eV的位置形成各自的转换能级. 电子在这两个转换能级之间跃迁辐射出的能量大小与实验测量到的能量大小相符, 解释了原本发绿光的ZnTe在掺入In后发出近红外光的根本原因.
    [1]

    Jobsis F F 1977 Science 198 1264

    [2]

    Hebdeny J C, Arridge S R, Delpy D T 1997 Phys. Med. Biol. 42 825

    [3]

    Gibson A P, Hebden J C, Arridge S R 2005 Phys. Med. Biol. 50 R1

    [4]

    Franceschini M A, Boas D A 2004 Neuro Image 21 372

    [5]

    Colak S B, van der Mark M B, Hooft G W, Hoogenraad J H, van der Linden E S, Kuijpers F A 1999 J. Select. Topics in Quantum Electron. 5 1143

    [6]

    Hines M A, Scholes G D 2003 Adv. Mater. 15 1844

    [7]

    Maestro L M, Ramirez-Hernandez J E, Bogdan N, Capobianco J A, Vetrone F, Garcia Sole J, Jaque D 2012 Nanoscale 4 298

    [8]

    Zhou W C, Tang D S, Pan A L, Zhang Q L, Wan Q, Zou B S 2011 J. Phys. Chem. C 115 1415

    [9]

    Haase M A, Qiu J, DePuydt J M, Cheng H 1991 Appl. Phys. Lett. 59 1272

    [10]

    Pan A L, Liu R B, Zhang Q L, Wan Q, He P B, Zacharias M, Zou B S 2007 J. Phys. Chem. C 111 14253

    [11]

    Pan A L, Liu D, Liu R B, Wang F F, Zhu X, Zou B S 2005 Small 1 980

    [12]

    Singh A, Li X Y, Protasenko V, Galantai G, Kuno M, Xing H, Jena D 2007 Nano Lett. 7 2999

    [13]

    Liu R, Gu C M, He L R, Wu S, Shen W Z 2004 Acta Phys. Sin. 53 1217 (in Chinese) [刘锐, 顾春明, 贺莉蓉, 吴森, 沈文忠 2004 物理学报 53 1217]

    [14]

    Sato K, Asahi T, Hanafusa M, Noda A, Arakawa A, Uchida M, Oda O, Yamada Y, Taguchi T 2000 Phys. Stat. Sol. A 180 267

    [15]

    Bozzini B, Bader M A, Cavallotti P L, Cerri E, Lenardi C 2000 Thin Solid Films 361 388

    [16]

    Huang D, Shao Z Y, Chen D H, Guo J, Li G X 2008 Acta Phys. Sin. 57 1078 (in Chinese) [黄丹, 邵元智, 陈弟虎, 郭进, 黎光旭2008物理学报 57 1078]

    [17]

    Bi Y J, Guo Z Y, Sun H Q, Lin Z, Dong Y C 2008 Acta Phys. Sin. 57 7800 (in Chinese) [毕艳军, 郭志友, 孙慧卿, 林竹, 董玉成 2008物理学报 57 7800]

    [18]

    Lee G D, Lee M H, Ihm J 1995 Phys. Rev. B 52 1459

    [19]

    Anisimov V I, Solovyev I V, Korotin M A 1993 Phys. Rev. B 48 16929

    [20]

    Chen K, Fan G H, Zhang Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 1054 (in Chinese) [陈琨, 范广涵, 章勇 2008 物理学报 57 1054]

    [21]

    Dudarev S L, Botton G A, Savrasov S Y, Humphreys C J, Sutton A P 1998 Phys. Rev. B 57 1505

    [22]

    Shimazaki T, Asai Y 2010 J. Chem. Phys. 132 224105

    [23]

    Karazhanov S Z, Ravindran P, Kjekhus A, Fjellvåg H, Grossner U, Svensson B G 2006 J. Cryst. Growth 287 162

    [24]

    Weast R C, Astle M J, Beyer W H 1988 CRC Handbook of Chemistry and Physics (1st Ed.) (Boca Raton, FL: CRC Press) p46

    [25]

    Komsa H P, Pasquarello A 2010 Appl. Phys. Lett. 97 191901

    [26]

    Watkins G D 1996 J. Cryst. Growth 159 338

    [27]

    Ribeiro C A, Pautrat J L 1973 Solid State Commun. 13 589

  • [1]

    Jobsis F F 1977 Science 198 1264

    [2]

    Hebdeny J C, Arridge S R, Delpy D T 1997 Phys. Med. Biol. 42 825

    [3]

    Gibson A P, Hebden J C, Arridge S R 2005 Phys. Med. Biol. 50 R1

    [4]

    Franceschini M A, Boas D A 2004 Neuro Image 21 372

    [5]

    Colak S B, van der Mark M B, Hooft G W, Hoogenraad J H, van der Linden E S, Kuijpers F A 1999 J. Select. Topics in Quantum Electron. 5 1143

    [6]

    Hines M A, Scholes G D 2003 Adv. Mater. 15 1844

    [7]

    Maestro L M, Ramirez-Hernandez J E, Bogdan N, Capobianco J A, Vetrone F, Garcia Sole J, Jaque D 2012 Nanoscale 4 298

    [8]

    Zhou W C, Tang D S, Pan A L, Zhang Q L, Wan Q, Zou B S 2011 J. Phys. Chem. C 115 1415

    [9]

    Haase M A, Qiu J, DePuydt J M, Cheng H 1991 Appl. Phys. Lett. 59 1272

    [10]

    Pan A L, Liu R B, Zhang Q L, Wan Q, He P B, Zacharias M, Zou B S 2007 J. Phys. Chem. C 111 14253

    [11]

    Pan A L, Liu D, Liu R B, Wang F F, Zhu X, Zou B S 2005 Small 1 980

    [12]

    Singh A, Li X Y, Protasenko V, Galantai G, Kuno M, Xing H, Jena D 2007 Nano Lett. 7 2999

    [13]

    Liu R, Gu C M, He L R, Wu S, Shen W Z 2004 Acta Phys. Sin. 53 1217 (in Chinese) [刘锐, 顾春明, 贺莉蓉, 吴森, 沈文忠 2004 物理学报 53 1217]

    [14]

    Sato K, Asahi T, Hanafusa M, Noda A, Arakawa A, Uchida M, Oda O, Yamada Y, Taguchi T 2000 Phys. Stat. Sol. A 180 267

    [15]

    Bozzini B, Bader M A, Cavallotti P L, Cerri E, Lenardi C 2000 Thin Solid Films 361 388

    [16]

    Huang D, Shao Z Y, Chen D H, Guo J, Li G X 2008 Acta Phys. Sin. 57 1078 (in Chinese) [黄丹, 邵元智, 陈弟虎, 郭进, 黎光旭2008物理学报 57 1078]

    [17]

    Bi Y J, Guo Z Y, Sun H Q, Lin Z, Dong Y C 2008 Acta Phys. Sin. 57 7800 (in Chinese) [毕艳军, 郭志友, 孙慧卿, 林竹, 董玉成 2008物理学报 57 7800]

    [18]

    Lee G D, Lee M H, Ihm J 1995 Phys. Rev. B 52 1459

    [19]

    Anisimov V I, Solovyev I V, Korotin M A 1993 Phys. Rev. B 48 16929

    [20]

    Chen K, Fan G H, Zhang Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 1054 (in Chinese) [陈琨, 范广涵, 章勇 2008 物理学报 57 1054]

    [21]

    Dudarev S L, Botton G A, Savrasov S Y, Humphreys C J, Sutton A P 1998 Phys. Rev. B 57 1505

    [22]

    Shimazaki T, Asai Y 2010 J. Chem. Phys. 132 224105

    [23]

    Karazhanov S Z, Ravindran P, Kjekhus A, Fjellvåg H, Grossner U, Svensson B G 2006 J. Cryst. Growth 287 162

    [24]

    Weast R C, Astle M J, Beyer W H 1988 CRC Handbook of Chemistry and Physics (1st Ed.) (Boca Raton, FL: CRC Press) p46

    [25]

    Komsa H P, Pasquarello A 2010 Appl. Phys. Lett. 97 191901

    [26]

    Watkins G D 1996 J. Cryst. Growth 159 338

    [27]

    Ribeiro C A, Pautrat J L 1973 Solid State Commun. 13 589

  • [1] 徐贤达, 赵磊, 孙伟峰. 石墨烯纳米网电导特性的能带机理第一原理. 物理学报, 2020, 69(4): 047101. doi: 10.7498/aps.69.20190657
    [2] 张继业, 张建伟, 曾玉刚, 张俊, 宁永强, 张星, 秦莉, 刘云, 王立军. 高功率垂直外腔面发射半导体激光器增益设计及制备. 物理学报, 2020, 69(5): 054204. doi: 10.7498/aps.69.20191787
    [3] 张梦, 姚若河, 刘玉荣. 纳米尺度金属-氧化物半导体场效应晶体管沟道热噪声模型. 物理学报, 2020, 69(5): 057101. doi: 10.7498/aps.69.20191512
    [4] 邹平, 吕丹, 徐桂英. 高压烧结制备Tb掺杂n型(Bi1–xTbx)2(Te0.9Se0.1)3合金及其微结构和热电性能. 物理学报, 2020, 69(5): 057201. doi: 10.7498/aps.69.20191561
    [5] 胡渝曜, 梁东, 王晶, 刘军. 基于电动可调焦透镜的大范围快速光片显微成像. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191908
    [6] 廖天军, 吕贻祥. 热光伏能量转换器件的热力学极限与优化性能预测. 物理学报, 2020, 69(5): 057202. doi: 10.7498/aps.69.20191835
    [7] 周瑜, 操礼阳, 马晓萍, 邓丽丽, 辛煜. 脉冲射频容性耦合氩等离子体的发射探针诊断. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191864
    [8] 吴雨明, 丁霄, 王任, 王秉中. 基于等效介质原理的宽角超材料吸波体的理论分析. 物理学报, 2020, 69(5): 054202. doi: 10.7498/aps.69.20191732
    [9] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
    [10] 赵建宁, 刘冬欢, 魏东, 尚新春. 考虑界面接触热阻的一维复合结构的热整流机理. 物理学报, 2020, 69(5): 056501. doi: 10.7498/aps.69.20191409
    [11] 刘厚通, 毛敏娟. 一种无需定标的地基激光雷达气溶胶消光系数精确反演方法. 物理学报, 2019, 68(7): 074205. doi: 10.7498/aps.68.20181825
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-06
  • 修回日期:  2013-01-24
  • 刊出日期:  2013-05-20

In掺杂ZnTe发光性能的第一性原理计算

  • 1. 西安交通大学理学院, 西安 710049

摘要: 利用基于密度泛函理论的第一性原理对In掺入ZnTe半导体后引入的各种缺陷进行了结构优化、 能带和态密度分析及转换能级的计算. 计算结果表明: 掺杂后体系中主要存在两种缺陷, 一种是In原子替换了Zn原子的置换型缺陷; 另一种是由In替换Zn后再与临近的Zn空位形成的复合缺陷. 二者分别在导带底下方0.26 eV和价带顶上方0.33 eV的位置形成各自的转换能级. 电子在这两个转换能级之间跃迁辐射出的能量大小与实验测量到的能量大小相符, 解释了原本发绿光的ZnTe在掺入In后发出近红外光的根本原因.

English Abstract

参考文献 (27)

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