AZO(ZnO:A1)电子结构与光学性质的第一性原理计算

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【摘要】

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计算了不同Al掺杂浓度下ZnO体系电子结构和光学属性.分析了掺杂对AZO(ZnO:A1)晶体结构、能带、态密度、光学性质的影响.所有计算都是基于密度泛函理论框架下的第一原理平面波

【作者】

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张富春张志勇张威虎阎军峰负江妮

【机构】

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中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西,西安,710068中国科学院研究牛院,北京,100039;延安大学物理与电子信息学院,陕西,延安,716000;西北大学信息科学与技术学院,陕西,西安,7101

【出处】

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光学学报

【发表日期】

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2009年4期

【关键词】

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ZnO 第一性原理电子结构搀杂透明导电薄膜

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计算了不同Al掺杂浓度下ZnO体系电子结构和光学属性.分析了掺杂对AZO(ZnO:A1)晶体结构、能带、态密度、光学性质的影响.所有计算都是基于密度泛函理论框架下的第一原理平面波赝势方法.计算结果表明:Al掺杂ZnO在导带底引入了大量由掺杂原子贡献的导电载流子,明显提高了体系的电导率.费米能级进入导带.同时,光学性质的计算表明光学带隙明显展宽,且向低能方向漂移;AZO透明导电材料的光学透过率在可见光范围内高达85%,紫外吸收限随着掺杂浓度的增加而发生蓝移.所有计算表明AzO材料可作为优良的透明导电薄膜材料.

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