含空位和杂质缺陷的闪锌矿电子结构的第一性原理计算

摘要：

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势方法,研究硫空位、锌空位以及铁和镉杂质对闪锌矿电子结构的影响,分析空位和杂质对闪锌矿的价键结构、能带、态密度、差分电荷密度等的影响.计算结果表明:镉杂质缺陷导致闪锌矿的晶胞参数变大,而硫空位、锌空位和铁杂质均使闪锌矿的晶胞参数变小;硫空位使闪锌矿的带隙变窄,与硫空位相邻的4个锌原子的电荷明显低于其他锌原子的电荷;锌空位使闪锌矿的带隙变宽,费米能级向低能方向偏移,与锌空位相邻的4个硫原子的电荷明显低于其他硫原子的电荷;铁杂质使闪锌矿的带隙变宽,并在带隙中形成一个由铁的3d轨道贡献的杂质能级,费米能级向高能方向偏移;镉杂质对闪锌矿能带结构和态密度的影响较小,在闪锌矿价带-7.5 eV处形成一个由镉的4d轨道贡献的能级,Cd-S键布居数下降,共价性减弱.

关键词：闪锌矿、空位缺陷、铁杂质、镉杂质、电子结构、第一性原理

所属期刊栏目：20

分类号：TD923.13(选矿)

资助基金：国家自然科学基金资助项目50864001

在线出版日期：2010-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：765-771