氧空位浓度对ZnO电子结构和吸收光谱影响的研究

摘要：

目前，氧空位对ZnO形成杂质能级的研究结果存在相反的结论，深杂质能级和浅杂质能级两种实验结果均有文献报道，并且，在实验中高温加热的条件下，氧空位体系ZnO中导带自由电子增加的来源认识不足。为了解决此问题，本文采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法，建立了纯的与两种不同氧空位浓度ZnO超胞模型，分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布、布居值和差分电荷密度的计算。结果表明，氧空位浓度越大，系统能量越上升、稳定性越下降、形成能越高、氧空位越难、导带越向低能方向移动、电子跃迁宽度越减小、吸收光谱越红移。这对设计制备新型氧空位ZnO体系光学器件有一定的理论指导作用。

关键词：氧空位ZnO、电子结构、吸收光谱、第一性原理

分类号：O64;O6

资助基金：国家自然科学基金61366008,51261017;教育部“春晖计划”和内蒙古自治区高等学校科学研究项目NJZZ13099资助的课题

在线出版日期：2014-08-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：147101-1-147101-6