纤锌矿结构ZnO中定位Ga-N共掺杂对p型掺杂效率的影响

作     者：周昌杰 康俊勇 ZHOU Chang-jie;KANG Jun-yong

作者机构：厦门大学物理系半导体光子学研究中心福建厦门361005 

出 版 物：《发光学报》 (Chinese Journal of Luminescence)

年 卷 期：2006年第27卷第6期

页      面：917-921页

核心收录：

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(60376015 90206030 60336020 10134030) 国家"973"计划(001CB610505) 福建省科技计划(2004H054 E0410007)资助项目 

主　　题：氧化锌 p型掺杂 能带结构 

摘      要：采用第一性原理和密度泛函理论的方法,计算未掺杂、N单掺杂和Ga-N共掺杂纤锌矿结构ZnO的总能、电荷密度和能带结构。总能计算表明,Ga原子的共掺杂使总能极大地降低,从而显著提高杂质N原子在ZnO中的稳定性。电荷密度分布显示,总能的降低主要是Ga-N共掺杂后Ga原子的3d态和N原子的2p态电子之间的强杂化相互作用所致。特别是在Ga原子的负电荷和N原子的正电荷沿c轴排成一线的共掺杂构型中,较大的局域极化场的变化引起价带顶向禁带中的大分裂,降低了N受主的激活能,将空穴的浓度提高了三个量级,有效地提高p型掺杂效率。