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Al和N共掺p型Zn1-xMgxO电子结构的第一性原理计算

刘强 程新路 范勇恒 杨向东

Al和N共掺p型Zn1-xMgxO电子结构的第一性原理计算

刘强, 程新路, 范勇恒, 杨向东
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  • 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.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10676025)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-02-01
  • 修回日期:  2008-09-16
  • 刊出日期:  2009-02-05

Al和N共掺p型Zn1-xMgxO电子结构的第一性原理计算

  • 1. (1)四川大学原子与分子物理研究所,成都 610065; (2)四川大学原子与分子物理研究所,成都 610065;重庆工学院数理学院,重庆 400054; (3)中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10676025)资助的课题.

摘要: 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.

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