关于Zn1-xBexO电子结构和光学性质的研究

史力斌; 李容兵; 成爽; 李明标

doi:10.7498/aps.58.6446

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关于Zn1-xBexO电子结构和光学性质的研究

史力斌 , 李容兵 , 成爽 , 李明标

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关于Zn1-xBexO电子结构和光学性质的研究

史力斌, 李容兵, 成爽, 李明标

物理学报, 2009, 58(9): 6446-6452.

doi: 10.7498/aps.58.6446

A study on electronic structure and optical properties of Zn1-xBexO

Shi Li-Bin, Li Rong-Bing, Cheng Shuang, Li Ming-Biao

Acta Phys. Sin., 2009, 58(9): 6446-6452.

doi: 10.7498/aps.58.6446

摘要
采用基于密度泛函理论和平面波赝势技术的CASTEP程序对Zn1-xBexO合金电子结构和光学性质进行了计算.当0≤x≤1，其带隙从0.963 eV变化到7.293 eV.分析了晶格畸变和能带间排斥效应对带隙的影响.当Be含量x=0.125，0.25，0.375，0.5，0.625，0.75时，a/b轴压应变控制着带隙变化；当x=0.875，1时，c轴压应变控制着带隙变化.能带间的p-d排斥影响价带顶变动，Γ1v与Γ1c之间排斥影响导带底变动.这些能带间的排斥效应被用来分析Zn1-xBexO带隙变动.另外，也分析了Zn1-xBexO介电函数虚部ε2.

关键词:
带结构 /

光学性质 /

应变 /

排斥
Abstract
In the paper，electronic structure and optical properties of Zn1-xBexO are calculated by CASTEP program based on density functional theory and plane-wave pseudopotential method. The band gap increases in the range from 0.963 eV to 7.293 eV when Be content changes from 0 to 1. The lattice strain and band repulsion affecting band gap is investigated. The variation of the band gap is dominated by a/b-axis strain for x=0.125，0.25，0.375，0.5，0.625 and 0.75. The variation of the band gap is dominated by c-axis strain for x=0.875 and 1. In the paper，p-d and Γ1v-Γ1c repulsion are used to investigate the top of valence band and the bottom of conduction band，respectively. In addition，we also investigate the imaginary part of the dielectric function，ε2 of Zn1-xBexO.

Keywords:
band structure /

optical properties /

strain /

repulsion
作者及机构信息
史力斌,

李容兵,

成爽,

李明标

1.
渤海大学物理系，锦州 121013
Authors and contacts
Shi Li-Bin,

Li Rong-Bing,

Cheng Shuang,

Li Ming-Biao

1.
渤海大学物理系，锦州 121013
参考文献

施引文献

[1]	王娜, 许会芳, 杨秋云, 章毛连, 林子敬. 单层CrI₃电荷输运性质和光学性质应变调控的第一性原理研究. 物理学报, 2022, 71(20): 207102. doi: 10.7498/aps.71.20221019
[2]	潘凤春, 林雪玲, 王旭明. 应变对(Ga, Mo)Sb磁学和光学性质影响的理论研究. 物理学报, 2022, 71(9): 096103. doi: 10.7498/aps.71.20212316
[3]	潘凤春, 林雪玲, 曹志杰, 李小伏. Fe, Co, Ni掺杂GaSb的电子结构和光学性质. 物理学报, 2019, 68(18): 184202. doi: 10.7498/aps.68.20190290
[4]	王鑫, 李桦, 董正超, 仲崇贵. 二维应变作用下超导薄膜LiFeAs的磁性和电子性质. 物理学报, 2019, 68(2): 027401. doi: 10.7498/aps.68.20180957
[5]	肖美霞, 梁尤平, 陈玉琴, 刘萌. 应变对两层半氢化氮化镓薄膜电磁学性质的调控机理研究. 物理学报, 2016, 65(2): 023101. doi: 10.7498/aps.65.023101
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[7]	李建华, 崔元顺, 曾祥华, 陈贵宾. ZnS结构相变、电子结构和光学性质的研究. 物理学报, 2013, 62(7): 077102. doi: 10.7498/aps.62.077102
[8]	谢剑锋, 曹觉先. 六角氮化硼片能带结构的应变调控. 物理学报, 2013, 62(1): 017302. doi: 10.7498/aps.62.017302
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[10]	黄诗浩, 李成, 陈城钊, 郑元宇, 赖虹凯, 陈松岩. N型掺杂应变Ge发光性质. 物理学报, 2012, 61(3): 036202. doi: 10.7498/aps.61.036202
[11]	孙中华, 王红艳, 张志东, 张中月. 金纳米环结构的光学性质研究. 物理学报, 2011, 60(4): 047808. doi: 10.7498/aps.60.047808
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[13]	李旭珍, 谢泉, 陈茜, 赵凤娟, 崔冬萌. OsSi2电子结构和光学性质的研究. 物理学报, 2010, 59(3): 2016-2021. doi: 10.7498/aps.59.2016
[14]	姚文杰, 俞重远, 刘玉敏, 芦鹏飞. 基于连续弹性理论分析量子线线宽对应变分布和带隙的影响. 物理学报, 2009, 58(2): 1185-1189. doi: 10.7498/aps.58.1185
[15]	段满益, 徐明, 周海平, 陈青云, 胡志刚, 董成军. 碳掺杂ZnO的电子结构和光学性质. 物理学报, 2008, 57(10): 6520-6525. doi: 10.7498/aps.57.6520
[16]	邢海英, 范广涵, 赵德刚, 何苗, 章勇, 周天明. Mn掺杂GaN电子结构和光学性质研究. 物理学报, 2008, 57(10): 6513-6519. doi: 10.7498/aps.57.6513
[17]	关丽, 刘保亭, 李旭, 赵庆勋, 王英龙, 郭建新, 王书彪. 萤石结构TiO2的电子结构和光学性质. 物理学报, 2008, 57(1): 482-487. doi: 10.7498/aps.57.482
[18]	沈益斌, 周勋, 徐明, 丁迎春, 段满益, 令狐荣锋, 祝文军. 过渡金属掺杂ZnO的电子结构和光学性质. 物理学报, 2007, 56(6): 3440-3445. doi: 10.7498/aps.56.3440
[19]	姚飞, 薛春来, 成步文, 王启明. 重掺B对应变SiGe材料能带结构的影响. 物理学报, 2007, 56(11): 6654-6659. doi: 10.7498/aps.56.6654
[20]	成步文, 姚飞, 薛春来, 张建国, 李传波, 毛容伟, 左玉华, 罗丽萍, 王启明. 带隙法测定SiGe/Si材料的应变状态. 物理学报, 2005, 54(9): 4350-4353. doi: 10.7498/aps.54.4350

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物理学报. 2009, 58(9): 6446-6452.

doi: 10.7498/aps.58.6446.

关于Zn1-xBexO电子结构和光学性质的研究

1. 渤海大学物理系，锦州 121013

收稿日期: 2008-12-14
修回日期: 2009-03-02
刊出日期: 2009-09-20

摘要: 采用基于密度泛函理论和平面波赝势技术的CASTEP程序对Zn1-xBexO合金电子结构和光学性质进行了计算.当0≤x≤1，其带隙从0.963 eV变化到7.293 eV.分析了晶格畸变和能带间排斥效应对带隙的影响.当Be含量x=0.125，0.25，0.375，0.5，0.625，0.75时，a/b轴压应变控制着带隙变化；当x=0.875，1时，c轴压应变控制着带隙变化.能带间的p-d排斥影响价带顶变动，Γ1v与Γ1c之间排斥影响导带底变动.这些能带间的排斥效应被用来分析Zn1-xBexO带隙变动.另外，也分析了Zn1-xBexO介电函数虚部ε2.

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