ZnO作為直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體中的一種,相對(duì)于其它氧化物半導(dǎo)體,其具有的物理特性和化學(xué)特性都比較優(yōu)秀�，F(xiàn)如今在很多的領(lǐng)域都應(yīng)用到了ZnO所擁有的優(yōu)良的光電和壓電性質(zhì),對(duì)其潛在的性質(zhì)的研究也成為了時(shí)下很熱門的研究方向。然而本征ZnO材料中的載流子濃度不高,導(dǎo)致本征ZnO的導(dǎo)電性不太良好。為了提升ZnO的光電性質(zhì),可以通過摻雜一些雜質(zhì)來控制ZnO的載流子濃度。截止到目前為止,研究發(fā)現(xiàn)n型摻雜的ZnO較為容易被實(shí)現(xiàn),而p型摻雜的ZnO由于其穩(wěn)定性不高的問題,很難達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。本文的研究就是基于這個(gè)問題,應(yīng)用Material Studio軟件里面的CASTEP模塊對(duì)p型摻雜的ZnO進(jìn)行了模擬計(jì)算,為p型摻雜的ZnO的制備提供了理論基礎(chǔ)。在計(jì)算的過程中,首先構(gòu)建了ZnO的單胞結(jié)構(gòu),之后將構(gòu)建的單胞結(jié)構(gòu)擴(kuò)展為3×3×2的ZnO超晶胞模型。在此基礎(chǔ)上使用密度泛函理論中的廣義梯度近似方法并且在考慮電子間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)作用的情況下對(duì)本征ZnO以及過渡金屬元素與F摻入后的ZnO的能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度、布居值以及光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算和分析,所得的結(jié)果如下:在用濃度為2.78%的過渡金屬元素與F摻入ZnO后,對(duì)... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ZnO的三種晶體結(jié)構(gòu)（依次為纖鋅礦、閃鋅礦、氯化鈉結(jié)構(gòu)）

圖 1.2 低溫下 ZnO 的光致熒光光譜 為纖鋅礦結(jié)構(gòu)時(shí)，它的光學(xué)折射率在 2 左右，在可見光波段所0nm）擁有著比較高的透射率。如果將鋁原子摻入與 ZnO 的薄的電子濃度，進(jìn)而使其導(dǎo)電性能變得更好，而且還可以讓它的升到 90%。摻入鋁原子后所形成的 n 型 ZnO:Al 薄膜就會(huì)變?yōu)槊鞑⑶覍?dǎo)電氧化物半導(dǎo)體材料。除了這些特性，ZnO 同樣也擁可以將擴(kuò)散分布在 ZnO 表面的有機(jī)分子氣體降解，這個(gè)特性使擁有著很好的應(yīng)用前景。 中的本征缺陷子所擁有的缺陷可以分為六種[8]。由于 ZnO 所具有的疏松結(jié)構(gòu)。ZnO 所擁有的本征缺陷里面，最易于形成的缺陷是填隙缺陷氧缺陷[9,10]，這些缺陷會(huì)使得 ZnO 晶體的性質(zhì)造成很大的變化缺陷所產(chǎn)生的電荷特性以及能級(jí)情況:

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文3.2.1 Visualizer 模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)置在 Material Studio 軟件中設(shè)置了一個(gè)所有的操作都需要使用的模塊，叫做Visualizer 模塊，如圖 3.1 所示。在這個(gè)模塊中可以構(gòu)建所需要的晶體的模擬結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行 CASTEP 模塊的相關(guān)計(jì)算前，需要根據(jù)研究者所研究的材料在 Visualizer 模塊中進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用者需要將 Visualizer 模塊和 CASTEP 模塊結(jié)合使用，才可以計(jì)算以及觀察計(jì)算后得到的數(shù)據(jù)。3.2 CASTEP 模塊操作方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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