Zn1-xTMxO (TM=Al, Ga, In)导电性能的模拟计算

侯清玉; 董红英; 马文; 赵春旺

doi:10.7498/aps.62.157102

摘要

基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 构建了未掺杂与相同掺杂浓度的Zn1-xTMxO (TM=Al, Ga, In) 超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布和能带分布的计算. 结果表明, 分别高掺杂 (Al, Ga, In) 相同原子分数3.125 at%的条件下, In掺杂对ZnO导电性能最好的结果, 计算结果和实验结果相一致.

关键词:

Based on the density functional theory (DFT), using first-principles plane-wave ultrasoft pseudopotential method, the models for the unit cell of pure ZnO and Zn1-xTMxO (TM=Al, Ga, In) supercells at the same doping concentration were constructed, and the geometry optimization, total density of states, band structures for all models were carried out. The calculation results show that, In-doped ZnO has the best conductivity at the same doping concentration of 3.125 at% of (Al, Ga, In) high doped in ZnO, the calculation results agree with the experimental results.

Keywords:

作者及机构信息

1.
内蒙古工业大学理学院, 呼和浩特 010051;

2.
内蒙古工业大学化工学院, 呼和浩特 010051;

3.
内蒙古工业大学材料学院, 呼和浩特 010051

基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 51062012, 51062013, 51261017);教育部春晖计划;内蒙古自治区高等学校科学研究项目(批准号: NJZZ13099)和内蒙古自治区自然科学基金(批准号: 2010BS0604)资助的课题.

Authors and contacts

1.
College of Sciences, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China;

2.
School of chemistry Engineering, Hohhot 010051, China;

3.
aterials Science, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 51062012, 51062013, 51261017), the Ministry of Education Spring sunshine plan funding, the College Science Research Project of Inner Mongolia Autonomous Region, China (Grant No. NJZZ13099), and the Natural Science Foundation of Inner Mongolia Autonomous Region, China (Grant No. 2010BS0604).

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