Al:ZnO的电子性质、光学性质及电性质的理论研究

作     者：张飞鹏 杜亚冰 房慧 李凡生 余小英 王新练 王朝勇 张光磊 张忻 ZHANG Fei-peng;DU Ya-bing;FANG Hui;LI Fan-sheng;YU Xiao-ying;WANG Xin-lian;WANG Chao-yong;ZHANG Guang-lei[2 ZHANG Xin4]

作者机构：河南城建学院数理学院河南平顶山467036 石家庄铁道大学材料科学与工程学院河北石家庄050043 广西民族师范学院物理与电子工程系广西崇左532200 北京工业大学材料学院教育部新型功能材料重点实验室北京100124 

出 版 物：《河南城建学院学报》 (Journal of Henan University of Urban Construction)

年 卷 期：2018年第27卷第1期

页      面：86-92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）] 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）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(11404219) 自然科学教育部项目(2011A140020) 河南省科技研究项目(102102210037) 

主　　题：ZnO块体材料 Al掺杂 电子结构 光学性能 电性质 

摘      要：应用第一原理方法研究了n型Al:ZnO块体材料的几何结构、能带、态密度分布、电子分布、光学性质和电性质。分析结果表明:ZnO晶胞略有收缩,晶胞a,b,c轴均减小;掺杂ZnO块体材料导带和价带之间具有0.85e V的直接带隙,能隙宽度减小;态密度分布在费米能级附近大大增加,这些状态主要由Als、Alp、Zns、Op构成,且Zns、Als、Alp和Op之间存在着强偶合相互作用,其中Zns态、Als态和Alp态电子对导带贡献最大,Al:ZnO块体材料呈现宽的吸收范围和高的吸收率。Al:ZnO块材的Zns-Als-Op电子之间的转移构成电子迁移,Als电子参与导电;其价带有效质量相对较大,导带有效质量相对较小。