纤锌矿InxGa1-xN合金的电子结构和光学性质的第一性原理研究

摘要：

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,研究In掺杂对纤锌矿Inx GahN合金的晶格常数、能带结构、态密度和光学性质的影响.计算结果表明:随着In掺杂浓度的增加,晶格常数逐渐增大,导带向低能方向移动,带隙变窄;与此同时,介电函数向低能方向发生了漂移,发生了红移现象.在2.0 eV附近出现了第一个介电峰,在4.76 eV附近出现了最大的介电峰.在大约5.6 eV和9.2 eV处有两个交叉点,当光子能量低于5.6或者高于9.2 eV,低掺杂浓度(小于50％)的吸收系数小于高掺杂浓度的吸收系数;当光子能量在5.6到9.2 eV之间,低掺杂浓度的吸收系数高于高掺杂浓度的吸收系数.研究结果表明InxGa1-xN合金可以作为太阳能电池以及透明导电薄膜的材料.

关键词：TnxGa1-xN、第一性原理、合金、特性

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资助基金：The Scientific Research Program of the Educational Committee of Shanxi Province,China 2013JK0917;the Scientific Research Program of Yan”an,China 2013-KG03;the Scientific Research Foundation of Yan”an University YDZD2010-01;Industry-study-research of Yulin City036

在线出版日期：2016-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3027-3031