【摘 要】
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本文采用基于第一性原理的密度泛函理论下的VASP软件包研究了三元合金ZnO1-xSx的电子结构以及光学性质.详细研究了能带结构以及态密度随S组分x的变化关系,并计算了三元合金的带隙弯曲参数.采用AM05 XC泛函对结构参数进行优化,带隙修正采用了LDA-1/2的计算方法.结果表明：禁带宽度随S组分的增加先减小后增加,价带宽度随S组分的增加先增加后减小,当x=0.33时,分别达到极小值(2.47 e
【机 构】
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内蒙古师范大学物理与电子信息学院,内蒙古呼和浩特,010022 北京大学物理学院,北京,10087
【出 处】
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第十九届全国凝聚态理论与统计物理学术会议
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本文采用基于第一性原理的密度泛函理论下的VASP软件包研究了三元合金ZnO1-xSx的电子结构以及光学性质.详细研究了能带结构以及态密度随S组分x的变化关系,并计算了三元合金的带隙弯曲参数.采用AM05 XC泛函对结构参数进行优化,带隙修正采用了LDA-1/2的计算方法.结果表明：禁带宽度随S组分的增加先减小后增加,价带宽度随S组分的增加先增加后减小,当x=0.33时,分别达到极小值(2.47 eV)和极大值(5.24 eV).Zn的4s态主要占据ZnO1-xSx合金的导带底的位置,S的3p态占据价带顶位置,随着S浓度增加,价带顶位置不变,导带底先向低能端后向高能端方向移动.从导带底到价带顶的光跃迁出现在Γ点,影响价带顶和导带底的价电子分别是S的3p态和Zn的4s态.纯净ZnO介电函数虚部最大峰值出现在14.5eV左右,而掺杂硫之后整体向左移动,最大值出现在10eV左右.利用精确计算的能带结构和态密度分析了三元合金的材料的介电函数、折射率、反射率、能量损失以及消光率,为实验上以及光电材料的设计提供理论依据.
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