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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

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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

First-principles calculation of p-Zn1-xMgxO electronic structure by doping with Al and N

Liu Qiang, Cheng Xin-Lu, Fan Yong-Heng, Yang Xiang-Dong
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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.
    The first principles calculation of plane wave ultra-soft pseu-dopotential method based upon the denstiy functional theory and generalized gradient approximation have been adopted to investigate the energy band structure and electronic density of states and Mulilken charge population of Al and N codoped Zn1-xMgxO. The calculation indicates that the Al and N codoped Zn1-xMgxO has the trend of forming p-type 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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