ZnTe及稀土掺杂ZnTe电子结构和电学性质的研究

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:huanghoubin101
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结合CdS/CdTe太阳电池背接触低阻的制备要求考虑,利用基于密度泛函理论平面波超软赝势方法和广义梯度近似,计算了ZnTe、Gd掺杂ZnTe、Y掺杂ZnTe、La掺杂ZnTe、Nd掺杂ZnTe的能带结构和电子态密度,并分析电子结构,结果表明,Y、La掺杂ZnTe电子有效质量减小,Gd、Nd掺杂ZnTe电子有效质量增大,Gd、Y、La掺杂可使载流子发生简并,且载流子浓度数量级相近。几何优化后得到了Gd、Y、La、Nd掺杂ZnTe的晶格常数,并分别计算了Gd、Y、La、Nd掺杂ZnTe与纯ZnTe的晶格失配,发现Gd、Y、La掺杂后晶格常数均变大,晶格失配分别为13.5%、5.944%、23.4%,Nd掺杂后晶格常数变小,并且Nd掺杂ZnTe与纯ZnTe晶格失配最小仅为4.03%。计算发现ZnTe导电类型为p型,稀土Y、Gd、La掺杂ZnTe导电类型改变为n型,Nd掺杂ZnTe导电类型为强p型。   采用双源真空蒸发法制备ZnTe及Nd掺杂ZnTe薄膜,在150℃、175℃、200℃、225℃条件下氩气保护中热处理30min,进行XPS能谱和霍尔效应测试,并分析电学性质。结果表明,Nd掺杂使Zn化学位移减小,且促进ZnTe薄膜中Zn与Te的化合,使Zn与Te更接近化学计量比,Nd掺杂ZnTe薄膜导电类型为P型,体载流子浓度随热处理温度升高逐渐降低,迁移率随热处理温度升高逐渐增大,导电性能较掺杂前有明显提高。
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