氧化物半導(dǎo)體材料的出現(xiàn)和應(yīng)用對整個(gè)材料科學(xué)的發(fā)展有著不可估量的作用。作為繼GaN之后又一種高效的半導(dǎo)體氧化物材料,ZnO所特有的新型光電信息功能已經(jīng)引發(fā)了全世界的研究熱潮。然而要實(shí)現(xiàn)ZnO在新能源產(chǎn)業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用,必須首先解決ZnO的能帶工程（能隙調(diào)控）和p型摻雜兩大關(guān)鍵問題。另一方面,Cu2O作為銅的一價(jià)氧化物,是一種窄帶隙的氧化物半導(dǎo)體材料,它在地表中有著豐富的儲(chǔ)量,化學(xué)穩(wěn)定性高,價(jià)格低,無污染,對太陽光有著較高的吸收率。近年來,由于在高效太陽能電池和光催化方面的潛在應(yīng)用,Cu2O也引發(fā)了科學(xué)研究者的廣泛興趣。本文采用第一性原理計(jì)算方法結(jié)合團(tuán)簇展開法詳細(xì)研究了ZnO1-xSx和ZnO1-xSex三元合金的電子能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、能帶偏移、形成能、聲子振動(dòng)、相圖等性質(zhì)。我們采用Δsol方法對廣義梯度近似計(jì)算的合金帶隙進(jìn)行了修正,同時(shí)采用Branch-point energy為參考點(diǎn)確定了合金的能帶偏移,通過鍵長-鍵剛度模型計(jì)算了合金的晶體振動(dòng)效應(yīng)。此外,我們還研究了Ⅱ族金屬元素Be,Mg,Ca,Sr,Ba和Ⅱ族過渡金屬元素Zn,Cd對Cu2O進(jìn)行n型摻雜后的能帶結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)形成能等特性... 

【文章來源】：湖北大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

規(guī)則固溶體不同溫度下的自由能曲線

調(diào)制器、探測器、濾波器、光波導(dǎo)及其相關(guān)電路進(jìn)行單片集成的可能性，所以ＺｎＯ又是??光電集成器件領(lǐng)域中最具潛力的一種材料。??—般來說，ＺｎＯ有三種常見的晶體結(jié)構(gòu)［５８，５９］，如圖３．１所示。在常溫常壓下，ＺｎＯ的??２１??

為了更好地研究纖鋅礦結(jié)構(gòu)（ＷＺ）和Ｗ鋅礦結(jié)構(gòu)（ＺＢ）ＺｎＯ，＿，ＳＡ．的電子結(jié)構(gòu)，我們又對??其總態(tài)密度（Ｔｏｔａｌ?Ｄｅｎｓｉｔｙ?ｏｆ?Ｓｔａｔｅｓ，ＴＤＯＳ）和分態(tài)密度（Ｐａｒｔｉａｌ?Ｄｅｎｓｉｔｙ?ｏｆ?Ｓｔａｔｅｓ，ＰＤＯＳ?）??進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果如圖３．４所示。在費(fèi)米能級附近與最低占據(jù)態(tài)相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)帶是由０－２／７，??Ｓ－３／？態(tài)和Ｚｎ－４．ｙ態(tài)之間的雜化所形成，價(jià)帶中處于最低能量區(qū)域的那個(gè)峰值是山Ｚｎ－３ｄ??態(tài)而形成的。而價(jià)帶中高能量Ｋ域主要是由０－２／？，?Ｓ－３ｐ所構(gòu)建，還夾雜著？小部分Ｚｎ－４．ｖ??態(tài)電子。在從頭計(jì)算中，３ｃ／軌道對決定電子能帶結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵起到了一個(gè)重要的作用。??在強(qiáng)關(guān)聯(lián)電ｆ系統(tǒng)中對帶隙的嚴(yán)重低估是因?yàn)椋牵牵磷鳛榻粨Q關(guān)聯(lián)能準(zhǔn)確定位Ｊ軌道確??切位冒的失畋以免十低估了?Ｏ－２／ｊ．?Ｓ－３ｐ態(tài)和Ｚｎ－％態(tài)之間的重疊｜ｉＷ｜。從閣３．４中還吋以??看出，導(dǎo)帶的最低處主要來源于Ｚｎ的ｓ態(tài)勺Ｏ和Ｓ的尸態(tài)之間的雜化。隨著Ｓ含量的??增加，化學(xué)鍵的離ｆ？性降低，這是Ｗ為Ｓ２？離子的電負(fù)性明顯比０＞要弱，而雜化效??應(yīng)又更加增強(qiáng)的緣故，使得導(dǎo)帶也產(chǎn)斗：了?？定的移動(dòng)。??２９??


本文編號(hào)：3053071