(Ni, Co)单掺及Al-N共掺ZnO的第一性原理研究(学位论文-工学)
60页1、硕士学位论文二 一 二 年分类号: 学校代码: 10128UDC: 学 号: 20101235(类 别:全日制 士研究生 六 月硕题 目: (Ni, Co)单掺及 Al-N 共掺 ZnO 的第一性原理研究英文题目: First-principles study of (Ni, Co) single-doped andAl-N co-doped ZnO研 究 生:刘毅学科名称:物 理 电 子 学指导教师:侯 清 玉 教 授二 一三年六月内 蒙 古 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文摘 要氧 化 锌 ( ZnO) 作 为 一 种 新 型 的 直 接 宽 禁 带 半 导 体 材 料 , 室 温 下 , 测 得 其 禁 带 宽度 为 3.37eV, 激 子 束 缚 能 为 60meV, 并 且 具 有 无 毒 、 廉 价 、 抗 辐 射 能 力 强 、 较 高 的机 电 耦 合 性 能 和 很 好 的 稳 定 性 等 性 质 , 在 光 电 材 料 方 面 一 直 受 到 国 内 外 学 术 界 的 广 泛关 注 。本文采用第一性原理分别研究了不同浓度过渡金属 Ni 和 Co 掺杂纤锌矿
2、ZnO 的电子结构和吸收光谱。计算结果表明,N i 的 掺 入 使 得 ZnO 体系的杂质能带和导带发生 了 简 并 化 , 导 带 底 和 价 带 顶 同 时 向 低 能 方 向 移 动 , 由 于 导 带 比 价 带 下 降 的 多 , 导 致禁 带 宽 度 变 窄 发 生 红 移 现 象 。 并 且 掺 杂 浓 度 越 高 , 禁 带 宽 度 越 窄 , 吸 收 光 谱 红 移 越 显著 ; 对 Co 掺 杂 纤 锌 矿 ZnO 研究发现,Co 掺 杂 浓 度 越 高 , 形 成 能 越 大 , 掺 杂 越 困 难 。同时,随着掺杂浓度的提高,折合能量也不断增大,体系结构相对不稳定。Co 掺杂纤锌矿 ZnO 体系的杂质能带和导带同样发生简并化,各掺杂体系的导带与价带相比下 移 不 是 很 明 显 , 所 以 禁 带 宽 度 变 宽 , 吸 收 带 边 发 生 蓝 移 , 且 掺 杂 浓 度 越 大 , 禁 带 宽度 越 宽 , 蓝 移 也 越 显 著 。本 文 采 用 第 一 性 原 理 分 别 研 究 了 Al 与 N 按照不同配比浓度掺杂纤锌矿 ZnO 的电子结构和吸收光谱。
3、研究结果表明,A l 与 N 共掺都未使晶格常数发生明显变化,各体系的总能量随着掺杂 N 元素浓度的增加而增加,也就是随着掺杂 N 元素浓度的增加 体 系 变 得 越 来 越 不 稳 定 , 通 过 对 它 们 的 形 成 能 分 析 可 知 , 各 自 的 形 成 能 随 着 掺 杂 N元素浓度的增加也变大,这说明掺杂也变得越来越困难。同时,A l 与 N 元素共掺杂纤 锌 矿 ZnO 的空穴浓度都随着掺杂 N 元素浓度的增加而变大,这更有利于获得 p 型掺杂。当 Al 和 N 的 配 比 浓 度 比 例 为 1: 4 时 , 空 穴 浓 度 最 高 , 这 更 有 利 于 电 导 率 的提 高 。此 外 , 我 们 还 研 究 了 Al 与 N 元素共掺杂纤锌矿 ZnO 的 吸 收 光 谱 分 布 , 结 合 能 带结 构 分 析 了 吸 收 光 谱 分 布 , 计 算 结 果 表 明 , 当 Al 和 N 的配比浓度为 1: 4 时,禁带宽 度 最 宽 为 3.62eV,与纯的 ZnO 的 禁 带 宽 度 3.37eV 相比,禁带宽度拓宽了 0.25eV,吸收光谱蓝移最明显,这更
4、有利于 ZnO 短波光学器件的获得,对设计和制备新型光学 器 件 有 一 定 的 理 论 指 导 作 用 。内 蒙 古 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文关 键 词 :( Ni, Co) 单 掺 ; Al-N 共 掺 杂 ; ZnO; 第 一 性 原 理内 蒙 古 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文AbstractZinc oxide (ZnO), as a new direct and wide band gap semiconductor materials, owingto its wide band gap of 3.37eV, high exciton binding energy of 60meV and better stabilityat room temperature, non-toxic, lower cost, higher radio-resistance, goodelectromechanical coupling Property and better stability etc. it has been concerned atworldwid
《(Ni, Co)单掺及Al-N共掺ZnO的第一性原理研究(学位论文-工学)》由会员飞***分享,可在线阅读,更多相关《(Ni, Co)单掺及Al-N共掺ZnO的第一性原理研究(学位论文-工学)》请在金锄头文库上搜索。
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷精品【考试直接用】
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷(实用)word版
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷及答案(夺冠)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷(典型题)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷精品(a卷)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷及答案【精品】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 (考试直接用)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 带答案(培优)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 含答案(精练)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 及答案【各地真题】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 及完整答案【名校卷 】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 【考点精练】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 (重点)
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 (模拟题)word版
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 附答案(预热题)
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 附参考答案(b卷 )
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 答案下载
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 含答案【夺分金卷 】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 含完整答案【网校专用】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 及答案(最新)
2022-12-20 22页
2023-01-03 3页
2023-03-27 29页
2023-08-25 16页
2023-03-21 16页
2023-08-18 7页
2023-01-31 9页
2022-10-26 2页
2023-11-25 22页
2023-02-18 17页