Ag-S共掺ZnO的氧空位自补偿抑制及稳定p型转化的实现

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wdxf365
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为典型的宽禁带半导体材料之一,氧化锌(Zn O)抗辐射能力强、激子束缚能高等优异的性能使其在光电、铁磁、光敏等领域具备广阔的应用前景。由于Zn O中存在着大量的本征施主缺陷所造成的自补偿效应,导致Zn O在杂质掺杂改性方面呈现单极性,其p型特性很难实现。并且其p型杂质受主能级普遍偏高,且固溶度较低,使得其p型特性不能稳定保持,严重制约着其在光电领域的应用,因此实现稳定有效的p型Zn O转变具有重大意义。本文基于密度泛函理论的第一性原理,针对Zn O中普遍存在的较为稳定的本征施主缺陷氧空位(VO),在考虑氧空位缺陷的情况下对Zn O进行p型掺杂。论文以Ag原子替位Zn原子形成的替位缺陷作为受主杂质,通过引入S原子来调节Ag的固溶度,降低其受主能级,并在一定程度上抑制氧空位的自补偿效应。论文首先通过研究Ag掺杂理想Zn O与含氧空位Zn O的能带结构和态密度,分析了氧空位对Ag掺杂的自补偿效应的内部机理;然后进一步研究了不同Ag、S、VO浓度配比的Zn O体系的电子结构,分析了引入S对抑制氧空位自补偿效应以及提升Ag的固溶度、降低受主能级的机制;最后计算了不同体系下的杂质元素结合能及缺陷形成能,确定了p型掺杂的有效性和体系的稳定性。论文研究发现S元素的引入可以在辅助Ag实现Zn O的p型转化的同时,抑制氧空位的自补偿效应等不利影响。采用Ag、S、氧空位(VO)的浓度比为1:2:1时更能最优化的保证Zn O的p型导电特性。
其他文献
近年来,随着电网规模的不断扩大和延伸,各类灾害性天气对电网安全运行的影响也越来越大,同时,水库调度和负荷预测等电网的经济运行也离不开天气预报的支持。因此气象部门和电
随着现代科学技术的发展,电磁污染越来越严重,电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)会降低电子设备的工作性能,使其偏离预期的指标,甚至使设备失灵,或导致寿命大大缩
随着集成电路集成度越来越高,速度越来越快,功能越来越强大,集成电路对高速和低功耗的需求也越来越高。触发器是数字集成电路中的关键部件,对数字集成电路系统的性能有重要影
在有效质量近似下,研究了应变纤锌矿半导体GaN/AlxGa1-xN柱形量子点中基态与第一激发态波函数、能级和导带内的子带光吸收及其压力效应。数值计算了线性和非线性光吸收系数随
随着科学技术的进步,Ⅲ-Ⅴ主族半导体及它们的混晶在材料物质的研究领域占有主导地位,具有重要的实际意义,这些半导体的技术应用范围是极为广泛的。GaxIn1-xP就是其中一种重
设定列车停在站台停车范围内时列车中部车厢发生火灾,根据郑州市地铁1号线隧道及部分典型站台的建筑设计建立物理模型,采用数值模拟软件STAR-CCM+,运用CFD(计算流体力学)场模
随着集成电路制造的工艺尺寸不断减小,集成电路制造工艺越来越复杂,由缺陷引起的成品率问题渐趋严重。晶体管的失配问题也因为工艺尺寸的减小而变得严重,失配问题对集成电路
随着现代科学技术的发展,产品微型化的趋势日趋加快,对微、小型零件的需求量也越来越大,特别是微机电系统(MEMS)领域的飞速发展,使微成形技术和微型模具制造成为工业界重点研
电子迁移率是一个重要的物理参数,因为它是联系微观电子运动和宏观电流-伏特特征的桥梁。电子由自由态转变为自陷态时,其迁移率发生明显的变化。光电材料的许多物理性质也与其
在半导体制成工艺中,不论早期的250nm制成技术,还是现在主流的28nm制成技术,湿法清洗技术都扮演着极为重要的角色;而清洗机化学品的流量和浓度控制又是湿法清洗技术的重中之重