CdS,ZnO_(1-x)S_x电子结构和光学特性的第一性原理研究

作     者：张海霞 楚兴丽 王天兴 ZHANG Haixia;CHU Xingli;WANG Tianxing

作者机构：河南师范大学数学与信息科学学院河南新乡453007 河南师范大学物理与信息工程学院河南省光伏材料重点实验室河南新乡453007 

出 版 物：《科技导报》 (Science & Technology Review)

年 卷 期：2011年第29卷第20期

页      面：35-40页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(60906044) 河南省教育厅自然科学研究计划项目(2010B140008 2011A140016) 河南师范大学青年科研基金项目(01026400017) 

主　　题：密度泛函 铜铟镓硒 CdS ZnO1-xSx 

摘      要：采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法,研究了闪锌矿型CdS和ZnO1-xSx(x=0,0.25,0.5,0.75,1)的电子结构和光学特性。计算并分析了闪锌矿型CdS和ZnO1-xSx的复介电函数、光电导率、吸收系数和损失函数。研究结果表明,闪锌矿型CdS和ZnO1-xSx(x=0,0.25,0.5,0.75,1)均为直接带隙半导体材料。ZnO中一定浓度的硫掺杂,导致带隙宽度变窄,而晶格常数随掺杂基本呈线性变化。就目前制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池普遍使用CdS缓冲层而言,ZnO1-xSx具有与CdS类似的电子结构,但光学特性上高频特性有明显改善。这些特性对于改善电池吸收层表面性能和光吸收特性、制备高效CIGS薄膜太阳能电池非常有利。