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典型文献
不同浓度Nb掺杂ZnO第一性原理研究
文献摘要:
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了不同浓度Nb掺杂ZnO的能带结构及性能,并对本征ZnO、Al掺杂ZnO(AZO)和Nb掺杂ZnO(NZO)的模拟结果进行对比分析.结果表明:(1)NZO和AZO的带隙值均低于本征ZnO的带隙值,掺杂浓度(原子数分数)同为6.25%的NZO的带隙值低于AZO的带隙值.随着Nb掺杂浓度增高,NZO的导带底明显降低,态密度峰值降低,且Nb-4d态电子占据了费米能级的主要量子态.(2)随着掺杂浓度的增加,NZO和AZO吸收峰和介电函数峰均降低,且向低能区移动,其中,NZO吸收峰向低能区移动更明显,且介电函数虚部分别在0.42 eV和34.29 eV出现新的峰,主要是价带中Nb-4d和Nb-5p电子能级跃迁所致.掺杂浓度同为6.25%的NZO的静介电常数大于AZO的静介电常数,表明NZO极化能力更强,NZO可以更有效改善ZnO的光电性能.随着Nb掺杂浓度增加,NZO的吸收系数和介电函数虚部强度增加且向高能区移动.NZO的模拟结果为高价态元素Nb掺杂ZnO的实验研究工作及实际应用提供了理论参考.
文献关键词:
第一性原理;能带结构;掺杂;Nb掺杂ZnO;态密度;光学性质
作者姓名:
王姝予;李天微;郝莹;马颖;刘鹏;徐英起;顾文梅
作者机构:
沈阳建筑大学材料科学与工程学院,沈阳 110168
文献出处:
引用格式:
[1]王姝予;李天微;郝莹;马颖;刘鹏;徐英起;顾文梅-.不同浓度Nb掺杂ZnO第一性原理研究)[J].人工晶体学报,2022(07):1194-1201
A类:
NZO
B类:
Nb,ZnO,第一性原理研究,基于密度,密度泛函理论,第一性原理计算,能带结构,AZO,带隙,掺杂浓度,原子数,导带,态密度,密度峰值,4d,费米能级,量子态,吸收峰,介电函数,数峰,eV,价带,5p,电子能级,能级跃迁,介电常数,光电性能,吸收系数,高价,价态,光学性质
AB值:
0.231037
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